1,5 Millionen Euro für Grundlagenforschung zur Bewegungssteuerung

Wie werden im Gehirn entworfene Verhaltensprogramme in Bewegungen umgesetzt? Antworten soll das Projekt „MU-TUNING“ – „Motor unit functional tuning“ unter der Leitung von Dr. Till Marquardt vom European Neuroscience Institute (ENI) der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) liefern. Dr. Marquardt will die molekularen Mechanismen entschlüsseln, die der Steuerung des Bewegungsapparats durch das zentrale Nervensystem zu Grunde liegen.

Der Europäische Forschungsrat (European Research Council – ERC) fördert die Grundlagenforschung mit einem Consolidator Grant in Höhe von rund 1,5 Millionen Euro über einen Zeitraum von fünf Jahren. Die Förderung erfolgt im Rahmen des 7. EU-Forschungsrahmenprogramms. Das Projekt ist November 2012 gestartet.

„Mit dem Consolidator Grant für Dr. Marquardt hat die UMG bereits den zweiten EU-Grant in diesem Jahr eingeworben. Das ist eine bemerkenswerte Leistung unserer Forscher und belegt, dass die Universitätsmedizin Göttingen ein attraktives und professionelles Umfeld für erfolgreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bietet“, sagt Prof. Dr. Heyo Kromer, Dekan und Sprecher des Vorstandes der UMG.

MOTONEURONE ALS KONTROLLEURE
Spezielle Nervenzellen im Rückenmark, sogenannte Motoneurone, stehen im Mittelpunkt der Forschung von MU-TUNING. Motoneurone sind die einzige Schnittstelle zwischen dem zentralen Nervensystem und dem Bewegungsapparat. Sie kontrollieren über elektrische Impulse die Aktivität der Skelettmuskulatur und sind deshalb elementar wichtig dafür, dass „Bewegung“ überhaupt möglich wird. Dabei besitzen Motoneurone die Fähigkeit, eine Vielzahl elektrischer „Befehle“ des übrigen Nervensystems zu integrieren und so in einen Code elektrischer Impulse umzusetzen, der die flüssige Ausführung von Körperbewegungen vermittelt. Fallen sie krankheitsbedingt aus oder ist die Verbindung zwischen Gehirn und Motoneuronen beziehungsweise zwischen Motoneuronen und der Muskulatur beschädigt, führt dies zu Lähmung. Ziel der Grundlagenforschung von Dr. Marquardt ist es, die molekularen Mechanismen zu entschlüsseln, die für die besonderen funktionellen Eigenschaften von Motoneuronen verantwortlich sind.

„Wir wollen erst einmal die molekularen „Schalter“ identifizieren, die es Motoneuronen erlauben ihre Funktionen auszuführen. Dann interessiert uns, wie die Schalter genau funktionieren“, sagt Dr. Till Marquardt. Bekannt ist bisher: Die Funktionsweise dieser Schalter unterliegt nutzungsabhängigen Kontrollmechanismen. Diese werden wiederum durch erhöhte oder verringerte Aktivität der Motoneurone aktiviert, bedingt etwa durch Ausdauersport oder Bettlägerigkeit. Diese aktivitätsabhängigen Mechanismen sind außerdem wichtig, um die Funktionsweise der Motoneurone und ihren Energiestoffwechsel auf den konkreten Bewegungsbedarf anzupassen. „Die Identifizierung der entsprechenden Mechanismen wird letztendlich helfen, neue Angriffspunkte für die Behandlung krankheits- oder altersbedingter Beeinträchtigungen des neuromuskulären Systems zu finden“, so Dr. Marquardt. „Die Förderung durch den ERC ermöglicht es uns, diese Forschung auf eine breite Grundlage zu stellen und die Voraussetzungen für den Erfolg des Projekts zu schaffen.“

Dr. Till Marquardt (40) leitet seit 2007 die Forschungsgruppe Neuroentwick-lungsbiologie am European Neuroscience Institute in Göttingen. Der promovierte Biologe beschäftigt sich mit den molekularen Grundlagen der Bewegungssteuerung durch motorische Neurone und den dynamischen zellulären Prozessen welche die koordinierte Entwicklung motorischer, sensorischer und autonomer Erregungskreise steuern.

Bildunterschrift: Bewegungen werden durch hochspezialisierte Nervenzellen im Rückenmark, Motoneurone, gesteuert. Die Motoneurone übersetzen hierbei „Befehle“ des Gehirns (INPUT) in definierte Nervenimpuls-Codes, welche Muskelaktivität und damit Bewegungen (OUTPUT) auslösen. Wie Motoneurone diese Leistungen erbringen, soll die Forschung von Dr. Marquardt aufklären.

WEITERE INFORMATIONEN
Universitätsmedizin Göttingen – Georg-August-Universität
European Neuroscience Institute – Göttingen (ENI-G)
Leiter des Developmental Neurobiology Laboratory
Dr. Till Marquardt, Telefon 0551 / 39-13400
Grisebachstr. 5, 37077 Göttingen
T.Marquardt@eni-g.de