Die Forschung der Gruppe von Prof. Bollmann konzentriert sich auf das Verständnis der neuronalen Mechanismen, die der sensorisch-motorischen Verarbeitung im Gehirn von Wirbeltieren zugrunde liegen. Das Team untersucht, wie neuronale Schaltkreise visuelle Informationen verarbeiten, um eine schnelle sensorische Wahrnehmung, Entscheidungsfindung und die Erzeugung koordinierter Bewegungsmuster zu ermöglichen. Sie verwenden Zebrafische als genetische Modellorganismen, da sie sich aufgrund ihrer durchsichtigen Haut und ihrer gut charakterisierten Genetik besonders gut für solche Studien eignen, die es uns ermöglichen, neuronale Schaltkreise sowohl auf der Ebene einzelner Zellen als auch auf der Ebene des gesamten Gehirns zu beobachten und zu manipulieren. Durch die Kombination fortschrittlicher elektrophysiologischer und optophysiologischer Techniken mit molekularen Werkzeugen erforscht das Team, wie das Sehen das Verhalten und die Motorik steuert und wie sich die Eigenbewegung auf die sensorische Verarbeitung auswirkt - ein Schlüssel zur Gewährleistung der Wahrnehmungsstabilität und der motorischen Kontrolle.
Ein aktuelles Thema ihrer Forschung ist die Untersuchung der Corollary Discharge (CD), interner Signale, die das Gehirn zur Unterdrückung oder Modulation der sensorischen Verarbeitung während selbst erzeugter Bewegungen, wie z. B. Sakkaden, verwendet. CD-Signale helfen dem Gehirn, zwischen selbst erzeugten und externen visuellen Reizen zu unterscheiden und stabilisieren die visuelle Wahrnehmung während solcher schnellen Augenbewegungen. Die Untersuchung dieser Mechanismen bei Zebrafischen ermöglicht Einblicke in ähnliche Prozesse bei anderen Wirbeltieren, einschließlich des Menschen. Da man davon ausgeht, dass Störungen der CD-Signalübertragung mit Wahrnehmungsstörungen wie Halluzinationen zusammenhängen, hat diese Forschung das Potenzial, neue neurotechnologische Ansätze zu liefern und unser Verständnis neuronaler Funktionsstörungen zu vertiefen.
Prof. Johann Bollmann schaut gespannt auf die neuen Kooperationsmöglichkeiten: „Wir freuen uns, dem BrainLinks-BrainTools Zentrum beizutreten, dessen Schwerpunkt auf interdisziplinärer Forschung liegt und das Biowissenschaften, Ingenieurwissenschaften und klinische Forschung miteinander verbindet. Die Zusammenarbeit innerhalb dieses Netzwerks wird es uns noch einfacher ermöglichen, Methoden auszutauschen, gemeinsame Projekte zu fördern und unsere Arbeit an neuronalen Schaltkreisen und Verhalten in einem innovativen Forschungsumfeld voranzutreiben.“
Mehr Details zur Arbeitsgruppe sind verfügbar unter bollmannlab.org