Forschungsgruppe Neuromodulatorische Netzwerke

Forschungsgruppe Neuromodulatorische Netzwerke
Teammitglieder

Psychiatrische Störungen wie schwere Depressionen oder Aufmerksamkeitsstörungen werden seit längerer Zeit mit einem veränderten Level von Neuromodulatoren in bestimmten Gehirnarealen in Verbindung gebracht. Unser Team ist daran interessiert zu verstehen, wie die neuronalen Schaltkreise für Neuromodulatoren wie Dopamin, Serotonin oder Noradrenalin im Gehirn funktionieren und reguliert werden. Veränderte Niveaus der Neuromodulatoren hängen aber nicht nur mit vielen psychiatrischen Störungen zusammen, sondern beeinflussen auch unsere kognitive Leistungsfähigkeit im Alltag: Müdigkeit, Erregung und Traurigkeit sind beispielsweise alle mit Aktivitätsmustern von Neuronen korreliert, die solche Neuromodulatoren freisetzen.

Während spezifische Verhaltensweisen mit bestimmten Neuromodulatoren in Verbindung gebracht wurden und auch die Aktivierung bestimmter Rezeptoren und ihrer nachgeschalteten Signalwege mit diesen Neuromodulatoren im Zusammenhang stehen, ist bis heute weitgehend unbekannt, wie neuromodulatorische Neuronen selbst funktionieren, wie sie sich anpassen und wie ihre globalen Projektionen ganz spezifische Schaltkreise beeinflusst.

  • Leiter

    Leiter

    Matthias Prigge

    Matthias Prigge hat an der Freien Universität Berlin Biochemie und später an der Humboldt-Universität Philosophie studiert. Danach hat er an der Humboldt Universität zu Berlin im Labor von Peter Hegemann in experimenteller Biophysik promoviert. Hier haben ihn insbesondere Mikrobielle Rhodopsins fasziniert. Diese Proteine ​​werden heute allgemein verwendet, um die neuronale Aktivität von Neuronen beim Verhalten von Tieren mit Licht fernzusteuern.

    Danach arbeitete Prigge als Postdoc bei Ofer Yizhar am Weizmann Institute of Science in Israel. Dort interessierte ihn besonders, wie sich neuromodulatorische Systeme an Umweltstreize anpassen.

    In seinem eigenen Labor möchte er seine unterschiedlichen Kenntnisse nutzen, um neue optogenetische Werkzeuge und Technologien zu entwickeln um die Wirkungsweise neuromodulatorischer Netzwerke zu verstehen.

     

  • Mitglieder

    Mitglieder

    Leiter  
    Dr. Matthias Prigge+49-391-6263-94411prigge@lin-magdeburg.de
    Sekretariat  
    Beate Traoré+49-391-6263-95481beate.traore@lin-magdeburg.de
    Postdocs  

    Dr. Maria Paz Contreras Santander

    		+49-391-6263-94451Maria.Contreras@lin-magdeburg.de

    Dr. Ernesto Duran

    		+49-391-6263-94451ernesto.duran@lin-magdeburg.de

    Dr. Thomaz Fabrin

    		+49-391-6263-92211thomaz.fabrin@lin-magdeburg.de

    Dr. Cristian Gonzalez Cabrera 

    		+49-391-6263-94411Cristian.Gonzalez@lin-magdeburg.de
    Doktoranden  

    Ahmed Adel Ahmed Aly

    		+49-391-6263-94351Ahmed.Aly@lin-magdeburg.de
    Julia Büscher+49-391-6263-94611julia.buescher@lin-magdeburg.de
    Andres Jaramillo Flautero+49-391-6263-94611

    AndresMauricio.JaramilloFlautero@lin-magdeburg.de

    Hassan Hosseini+49-391-6263-92211hassan.hosseini@lin-magdeburg.de

    Kaushik More

    		+49-391-6263-94611kaushik.more@med.ovgu.de
    Technische Mitarbeiterin  
    Celina Dölle

    +49-391-6263-92211

    		celina.doelle@lin-magdeburg.de
    Katharina Dragendorf+49-391-6263-94611 katharina.dragendorf@lin-magdeburg.de
    Melissa Reimann+49-391-6263-92411melissa.reimann@lin-magdeburg.de
  • Laufende Drittmittelprojekte

    Laufende Drittmittelprojekte

    2021 - 2024
    ASAP-020505 “Activity and connectivity drive neuronal vulnerability and disease progression in Parkinson’s disease”
    https://parkinsonsroadmap.org/research-network/#

     

    2021
    EU Joint Program - Neurodegenerative Diseases Research
    https://www.neurodegenerationresearch.eu/

     

    2020 - 2023
    CBBS Neuronetwork
    "Stimulation of the LC-NE system as a personalized therapeutic intervention"

     

    2020 - 2023
    Special LIN Project together with Dr. Karpova
    "Autophagy meets Sleep"

     

    2020 - 2022
    Alexander von Humboldt Stiftung
    "Dr. Thomaz Fabrin Ultra-light sensitive Opsins for transcutaneous Optogenetics"

     

    2018-2023
    Leibniz-Wettbewerb "Beste Köpfe"

     

  • Publikationen

    Publikationen

    2022

    Holder, Damaris & Prigge, Matthias (2022), Spatial and temporal considerations of optogenetic tools in an all-optical single-beam experiment  In: Papagiakoumou E. (eds) All-optical methods to study neuronal function. Neuromethods Vol. 191, Humana Press, New York, NY.

    Goldenberg, Adi Miriam; Schmidt, Sarah; Mitelman, Rea;  Levy, Dana Rubi; Prigge, Matthias; Katz, Yonatan; Yizhar, Ofer; Beck, Heinz; Lamp, Ilan (2022). Localized chemogenetic silencing of inhibitory neurons: a novel mouse model of focal cortical epileptic activity. Cerebral Cortex. https://academic.oup.com/cercor/advance-article/doi/10.1093/cercor/bhac245/6628689

    Wetzel, Nicole; Widmann, Andreas; Schöllkopf, Ursula; Prigge, Matthias and Krauel, Kerstin (2022). “A New Paradigm to Assess Pupil Dilation as a Marker of Dysfunctional Arousal Regulation in Children and Adolescents with ADHD.” PsyArXiv.  https://psyarxiv.com/q3c9e/

    Baral, Shristi; Hosseini, Hassan; More, Kaushik; Fabrin, Thomaz M. C.; Braun, Jochen & Prigge, Matthias (2022). Spike-Dependent Dynamic Partitioning of the Locus Coeruleus Network through Noradrenergic Volume Release in a Simulation of Nucleus Core. Brain Sci. (Towards Understanding the Functional Connectivity of the Locus Coeruleus). https://www.mdpi.com/2076-3425/12/6/728

     

    2021

    Farmer A … Prigge M, Flautero AJ, More K. ... & König J. 2020. Minimum Reporting Standards in Research on Transcutaneous Vagus Nerve Stimulation. Frontiers Human Neuroscience, https://doi.org/10.3389/fnhum.2020.568051

     

    2020

    Vemula SK, Malci A, Junge L, Lehmann A-C, Rama R, Hradsky J, Matute RA, Weber A, Prigge M, Naumann M, Kreutz MR, Seidenbecher CI, Gundelfinger ED, Herrera-Molina R. 2020. TRAF6 controls spinogenesis instructing synapse density and neuronal activity through binding neuroplastin. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/768341

     

    2017

    Klavir O, Prigge M, Sarel A, Paz R, Yizhar O. 2017. Manipulating fear associations via optogenetic modulation of amygdala inputs to prefrontal cortex. Nature Neuroscience. 20(6):836-844. Available from: 10.1038/nn.4523

    Tkatch T, Greotti E, Baranauskas G, Pendin D, Roy S, Nita LI, Wettmarshausen J, Prigge M, Yizhar O, Shirihai OS, Fishman D, Hershfinkel M, Fleidervish IA, Perocchi F, Pozzan T, Sekler I. 2017. Optogenetic control of mitochondrial metabolism & Ca2+ signaling by mitochondria-Targeted opsins. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114(26):E5167-E5176. Available from: 10.1073/pnas.1703623114

    Tsunoda SP, Prigge M, Abe-Yoshizumi R, Inoue K, Kozaki Y, Ishizuka T, Yawo H, Yizhar O, Kandori H. 2017. Functional characterization of sodium-pumping rhodopsins with different pumping properties. PLoS ONE. 12(7). Available from: 10.1371/journal.pone.0179232

    Wiegert JS, Mahn M, Prigge M, Printz Y, Yizhar O. 2017. Silencing Neurons: Tools, Applications, and Experimental Constraints. Neuron. 95(3):504-529. Available from: 10.1016/j.neuron.2017.06.050

     

    2016

    Mahn M, Prigge M, Ron S, Levy R, Yizhar O. 2016. Biophysical constraints of optogenetic inhibition at presynaptic terminals. Nature Neuroscience. 19(4):554-556. Available from: 10.1038/nn.4266

    Wietek J, Prigge M. 2016. Enhancing channelrhodopsins: An Overview. In Methods in Molecular Biology. Humana Press Inc. pp. 141-165. (Methods in Molecular Biology). Available from: 10.1007/978-1-4939-3512-3_10

     

    2015

    Scott N, Prigge M, Yizhar O, Kimchi T. 2015. A sexually dimorphic hypothalamic circuit controls maternal care and oxytocin secretion. Nature. 525(7570):519-522. Available from: 10.1038/nature15378

     

    2014

    Pashaie R, Anikeeva P, Lee JH, Prakash R, Yizhar O, Prigge M, Chander D, Richner TJ, Williams J. 2014. Optogenetic brain interfaces. IEEE Reviews in Biomedical Engineering. 7:3-30. Available from: 10.1109/RBME.2013.2294796

     

    2013

    Akerboom J, Calderón NC, Tian L, Wabnig S, Prigge M, Tolö J, Gordus A, Orger MB, Severi KE, Macklin JJ, Patel R, Pulver SR, Wardill TJ, Fischer E, Schüler C, Chen TW, Sarkisyan KS, Marvin JS, Bargmann CI, Kim DS, Kügler S, Lagnado L, Hegemann P, Gottschalk A, Schreiter ER, Looger LL. 2013. Genetically encoded calcium indicators for multi-color neural activity imaging and combination with optogenetics. Frontiers in Molecular Neuroscience. (FEB). Available from: 10.3389/fnmol.2013.00002

     

    2012

    Erbguth K, Prigge M, Schneider F, Hegemann P, Gottschalk A. 2012. Bimodal Activation of Different Neuron Classes with the Spectrally Red-Shifted Channelrhodopsin Chimera C1V1 in Caenorhabditis elegans. PLoS ONE. 7(10). Available from: 10.1371/journal.pone.0046827

    Prigge M, Schneider F, Tsunoda SP, Shilyansky C, Wietek J, Deisseroth K, Hegemann P. 2012. Color-tuned channelrhodopsins for multiwavelength optogenetics. Journal of Biological Chemistry. 287(38):31804-31812. Available from: 10.1074/jbc.M112.391185

     

    2011

    Yizhar O, Fenno LE, Prigge M, Schneider F, Davidson TJ, Ogshea DJ, Sohal VS, Goshen I, Finkelstein J, Paz JT, Stehfest K, Fudim R, Ramakrishnan C, Huguenard JR, Hegemann P, Deisseroth K. 2011. Neocortical excitation/inhibition balance in information processing and social dysfunction. Nature. 477(7363):171-178. Available from: 10.1038/nature10360

    Zhang F, Vierock J, Yizhar O, Fenno LE, Tsunoda S, Kianianmomeni A, Prigge M, Berndt A, Cushman J, Polle J, Magnuson J, Hegemann P, Deisseroth K. 2011. The microbial opsin family of optogenetic tools. Cell. 147(7):1446-1457. Available from: 10.1016/j.cell.2011.12.004

     

    2010

    Berndt A, Prigge M, Gradmann D, Hegemann P. 2010. Two open states with progressive proton selectivities in the branched channelrhodopsin-2 photocycle. Biophysical Journal. 98(5):753-761. Available from: 10.1016/j.bpj.2009.10.052

    Prigge M, Rösler A, Hegemann P. 2010. Fast, repetitive light-activation of CaV3.2 using channelrhodopsin 2. Channels. 4(3). Available from: 10.4161/chan.4.3.11888

     

  • Methoden

    Methoden


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    • Patch-Clamp in Schnitten und Zellkultur
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