Sweeney Group

Evolution, Entwicklung, und Funktion motorischer Schaltkreise

Bewegung ist Voraussetzung für nahezu jedes tierische Verhalten: Tiere müssen sich bewegen, um Raubtieren zu entkommen, um zu essen und um zu atmen. Ziel der Sweeney Gruppe ist es, die unterschiedlichen motorischen Verhaltensweisen zugrunde liegenden molekularen, zellulären und neuronalen Schaltkreiskomponenten zu identifizieren und zu untersuchen, wie solche Unterschiede während der Entwicklung eines Organismus entstehen.

Als Modellorganismen verwendet die Gruppe eine breite Palette von Wirbeltieren, einschließlich des Krallenfroschs Xenopus, um diese grundlegenden Fragen anzugehen. Der Frosch durchläuft eine Metamorphose, bei der er sich während seiner Entwicklung von einer schwimmenden Kaulquappe zu einem Organismus mit vier Beinen wandelt. Die Sweeney Gruppe macht sich diesen Verwandlungsprozess zunutze, um mithilfe von auf molekularer, genetischer und Netzwerk-Ebene einsetzbarer Tools Froschneuronen in jedem einzelnen Entwicklungsstadium zu kategorisieren, zu vergleichen und zu manipulieren. Auf diese Weise können Variationen in den Zelleigenschaften und in der Struktur neuronaler Schaltkreise mit Unterschieden im motorischen Verhalten in Beziehung gesetzt werden. Ein solch breiteres Wissen über Zell-Schaltkreis-Verhaltensbeziehungen im Frosch bietet eine Grundlage für umfassendere Vergleiche von motorischen Schaltkreisen bei Wirbeltieren, für das Verständnis, wie sich motorische Schaltkreise in der Evolution vom Schwimmen zum Gehen entwickelt haben, und für die Lokalisierung, wie motorische Schaltkreise bei Bewegungsstörungen zusammenbrechen.