Sehen und Signalgebung: 3,2 Millionen Euro Förderung für Göttinger Nachwuchsforscher

Dr. Caspar Schwiedrzik und Dr. Brett Carter vom European Neuroscience Institute Göttingen (ENI-G) erhalten durch den Europäischen Forschungsrat (ERC) Förderungen in Höhe von rund 1,9 und 1,3 Millionen Euro. Ein Projekt erforscht die Beeinflusung des Sehens durch Umweltsignale, das andere befasst sich mit zellulären Prozessen der Signalgebung.

Die jungen Forscher Schwiedrzik und Carter am ENI-G (http://www.eni.gwdg.de/) erhalten jeweils einen Starting Grant des ERC. Ihre als “exzellent” bewerteten Forschungsvorhaben zu neurowissenschaftlichen Fragen werden nach Angaben der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) mit jeweils rund 1,9 und 1,3 Millionen Euro über einen Zeitraum von fünf Jahren gefördert.
Beide Göttinger Nachwuchswissenschaftler haben sich mit ihren Forschungsvorhaben einem zweistufigen Evaluierungsprozess gestellt und dabei sowohl schriftlich als auch in einem persönlichen Interview in Brüssel überzeugt. Von europaweit insgesamt 3170 eingereichten Projektanträgen in allen Disziplinen wurden 403 Anträge zur Förderung ausgewählt, das entspricht einer Förderquote von 13 Prozent.

Wahrnehmung verbessern
Schwiedrzik, Gruppenleiter am ENI-G und am Deutschen Primatenzentrum (DPZ), erhält den Starting Grant  für seinen Projektantrag „Specificity or generalization? Neural mechanisms for perceptual learning with variability (VarPL)“. Das Projekt untersucht, wie das Sehen durch variable Signale aus der Umwelt beeinflusst wird und wie darüber die Wahrnehmung verbessert werden kann. Für seine Forschung vergleicht Schwiedrzik die neuronalen Grundlagen des Lernens bei Menschen und Rhesusaffen. Dabei kombiniert er Verhaltensversuche mit Magnetresonanztomographie und extrazellulären elektrophysiologischen Untersuchungen, die die Aktivität einzelner Nervenzellen messen.
„Wir möchten herausfinden, ob wir die Wahrnehmung durch neue Trainingsmethoden verbessern und die Variabilität gezielt einsetzen können, um robuste Lerneffekte zu erzielen. Besonders interessiert uns, auf welche Veränderungen im Gehirn solche Lerneffekte zurückgehen“, sagt Schwiedrzik. „Dies würde unser Verständnis von Lernprozessen im Gehirn vertiefen und könnte im besten Fall die Effizienz von Trainings zur Verbesserung der Wahrnehmung, zum Beispiel bei Patienten mit Wahrnehmungsdefiziten, erhöhen.“ Die Forschung der von Schwiedrzik geleiteten Arbeitsgruppe mit rund 1,9 Millionen Euro gefördert.

Zelluläre Prozesse der Signalgebung verstehen
Carter, Gruppenleiter am ENI-G, erhält den Starting Grant des ERC für seinen Projektantrag „Novel NMDA receptor signaling in cortical synaptic depression (No-velNMDA)“. In der Hirnrinde von Säugern wird bei Aktivierung von Nervenzellen bevorzugt Glutamat als Neurotransmitter an den Synapsen freigesetzt. Diese Moleküle werden von Rezeptoren, unter anderem von dem NMDA-Rezeptor, als Signale weitergeleitet. Die Signalgebung durch diesen Rezeptor ist wichtig für die synaptische Plastizität – den zellulären Prozess, der Lernvorgängen und Gedächtnis zugrunde liegt.
Carter hat eine neue Art der Signalgebung dieser NMDA-Rezeptoren entdeckt. Ziel dieses Projektes ist es, die zellulären Prozesse der Signalgebung zu verstehen, die synaptischen Veränderungen als Reaktion auf Erfahrungen zugrunde liegen. Dabei kombiniert Carter elektrophysiologische Aufzeichnungen mit modernsten bildgebenden Verfahren, um Veränderungen der synaptischen Funktion auf der Ebene einzelner Synapsen zu messen. Die Funktion dieser Prozesse zu verstehen, kann dazu beitragen, das Gehirn noch besser zu verstehen und Einblick in seine Dysfunktion zu bekommen. Carters Forschung  wird mit circa 1,3 Millionen Euro gefördert.

Hintergrund-Informationen
Dr. Caspar Schwiedrzik (Jg. 1983) studierte von 2003 bis 2008 Psychologie mit den Schwerpunkten kognitive Neurowissenschaften und klinische Neuropsychologie an der Universität Konstanz. Im Jahr 2011 wurde er promoviert mit einer Arbeit über den Einfluss des Lernens auf die bewusste Wahrnehmung am Max-Planck-Institut für Hirnforschung und der Goethe-Universität in Frankfurt am Main. Von 2012 bis 2016 forschte er an der New Yorker Rockefeller University. Seit Januar 2017 leitet er die Arbeitsgruppe „Neural Circuits and Cognition” am ENI Göttingen. Seit Februar 2019 ist Schwiedrzik auch Leiter der Nachwuchsgruppe „Perception and Plasticity“ am DPZ in Göttingen.

Dr. Brett Carter (Jg. 1979) studierte von 1999 bis 2002 Chemie-Ingenieurwesen am Georgia Institute of Technology in Atlanta, Georgia. Nach mehrjähriger Lehr- und Forschungstätigkeit wurde er 2011 an der Harvard Medical School in Boston, Massachusettes mit einer Arbeit über die Funktion von Ionenkanälen während neuronaler Aktivität promoviert. Anschließend wechselte er bis 2017 an das Vollum Institute in Portland, Oregon, wo er die Physiologie von glutamatergen Synapsen in der Hirnrinde von Säugern untersuchte. Seit 2017 leitet er die Arbeitsgruppe „Synaptische Physiologie und Plastizität“ am ENI Göttingen.

ERC Starting Grants dienen der Förderung von jungen Forscherinnen und Forschern aller Nationalitäten mit abgeschlossener Promotion und einer vielversprechenden wissenschaftlichen Erfolgsbilanz. Ziel der Förderung ist es, Forschungstalenten in Europa frühzeitig eine Perspektive zu bieten und sie zu halten. ERC Starting Grants bieten hoch talentierten Forscherinnen und Forschern die Möglichkeit, ihre Laufbahn unabhängig zu entwickeln und den Übergang von der angeleiteten Forschung zum unabhängigen und selbstständigen Forscher zu schaffen. Alleiniges Auswahlkriterium ist die wissenschaftliche Exzellenz.

Quelle: Universitätsmedizin Göttingen (UMG)