Pepe Alcami

Meine Forschung zielt darauf ab zu verstehen, wie Zellen im Gehirn miteinander kommunizieren, wie diese Kommunikation der Berechnung und Kodierung in neuronalen Netzwerken zugrunde liegt und wie sie letztlich das Verhalten bestimmt. Zur Zeit untersuche ich diese Fragen in den gesangsbezogenen Gehirnschaltkreisen von Singvögeln am Max-Planck-Institut für Ornithologie (Seewiesen) im Labor von Prof. Manfred Gahr und an der LMU in München (Martinsried) im Labor von Prof. Benedikt Grothe.
Wenn Sie mehr über laufende Projekte erfahren und mitarbeiten möchten, zögern Sie nicht, mich zu kontaktieren! Praktikumsplätze für motivierte Bachelor- und Masterstudenten sind vorhanden! Maximilian Franck arbeitet derzeit an seiner Masterarbeit über synaptische Plastizität bei Kanarienvögeln.

1. Elektrische Übertragung im Nervensystem von Wirbeltieren

In den meisten Hirnregionen existieren elektrische und chemische Synapsen nebeneinander. Elektrische Synapsen haben einen starken und einzigartigen Einfluss auf die Netzwerkberechnung, der weitgehend übersehen wird. Ich habe bereits ihren Beitrag zu den passiven Eigenschaften von Interneuronen im Kleinhirn und die Konnektivität von Interneuronennetzen, die durch elektrische Synapsen verbunden sind, untersucht (Alcami und Marty, 2013). Ich habe auch gezeigt, dass elektrische Synapsen die Erregbarkeit von Neuronen verringern, aber vergleichsweise das Feuern als Reaktion auf koinzidente und sequenzielle erregende Eingänge erhöhen (Alcami, 2018).

Ich untersuche nun die Auswirkungen elektrischer Synapsen auf die Rechenfähigkeiten gekoppelter Netzwerke bei Singvögeln und Nagetieren. Laufende Projekte zielen darauf ab, Folgendes zu untersuchen:
- die Wechselwirkungen zwischen elektrischen Synapsen und chemischen Synapsen
- die Wechselwirkungen zwischen elektrischen Synapsen und intrinsischen Eigenschaften von Neuronen
- die Plastizität der elektrischen Übertragung und ihre Auswirkungen auf die Netzwerkberechnung und auf das Verhalten.

2. Neurobiologisches Korrelat der Verhaltensplastizität bei Singvögeln

Singvögel lernen ihre schönen Lieder von ihren Eltern, den so genannten Tutoren. Sie singen dank spezieller neuronaler Schaltkreise, die am Gesangserwerb und an der Gesangsproduktion beteiligt sind (das so genannte „Gesangssystem“). Ich untersuche die neurobiologischen Grundlagen der Gesangsproduktion und des Gesangslernens bei Kanarienvögeln und Zebrafinken. Singvögel sind ein hervorragendes Modell für die Verknüpfung von Synapsen, Zellen, Schaltkreisen und Verhalten.
 

3. Soziale Modulation des Singens

Singen ist ein soziales Verhalten. Bisher wurde es jedoch oft außerhalb seines sozialen Kontextes untersucht. Ich untersuche, wie Singvögel während des Singens interagieren und wie soziale Interaktionen ihr Singverhalten mit Hilfe der Telemetrie bei frei lebenden Vögeln beeinflussen.