Wie steuern neuronale Schaltkreise das Verhalten? Damit Sinneseindrücke, zum Beispiel etwas Gesehenes, vom Gehirn wahrgenommen und interpretiert werden können, müssen sich Nervenzellen auf bestimmte Weise miteinander verknüpfen. Die Vorgänge in diesem Netzwerk von Nervenzellen beeinflussen dann wiederum das weitere Verhalten des Organismus. Diese Abteilung erforscht solche genetischen und molekularen Grundlagen tierischen Verhaltens.

Was passiert im Gehirn, wenn ein Organismus etwas lernt oder vergisst? Das Gehirn gleicht einer Großbaustelle: ständig werden neue Verbindungen zwischen Nervenzellen auf- oder wieder abgebaut. Diese sogenannte Plastizität ist die Grundlage für Lernen und Gedächtnis. Diese Plastizität zu verstehen, von der molekularen über die zelluläre Ebene bis hin zum ganzen System, daran arbeiten die Wissenschaftler dieser Abteilung.

Wie verarbeitet das Gehirn einer Fliege optische Informationen? Fliegen sind Meister der visuellen Verarbeitung. Dazu reichen dem Gehirn dieser Flugkünstler vergleichsweise wenige, hoch effiziente Nervenzellen. Wie diese Zellen verschaltet sind, damit sie ihre Aufgaben meistern, wird in dieser Abteilung mit Hilfe von Elektrophysiologie, Computersimulationen und genetischen Modifikationen untersucht.

Welche neuen Methoden können bisher Unsichtbares sichtbar machen? Biologische Prozesse sind in der Regel nur zu verstehen, wenn ihre zugrunde liegenden Vorgänge dort untersucht werden, wo sie stattfinden. Die optische Mikroskopie kann solche Vorgänge auf molekularer und zellulärer Ebene auch im lebenden Gewebe hochauflösend darstellen. Die Entwicklung neuer Mikroskopie-Methoden ist das Spezialgebiet dieser Abteilung.

Wie kommunizieren Nervenzellen miteinander? Um ihre komplexen Aufgaben zu erfüllen, müssen Nervenzellen geeignete Kommunikationspartner finden und mit diesen Verbindungen aufbauen oder verstärken. Vorgänge, die besonders bei der Gehirnentwickllung wichtig sind. Die Wissenschaftler in dieser Abteilung untersuchen, welche Rolle bestimmte Rezeptoren und ihre Bindungspartner bei dieser Vernetzung einnehmen.

Was passiert, wenn das Immunsystem das Nervensystem angreift? Bei sogenannten Autoimmunerkrankungen wie der Multiplen Sklerose dringen agressive Immunzellen in das Nervensystem ein und richten dort großen Schaden an. In enger Zusammenarbeit mit der Klinischen Neuroimmunologie sucht diese Abteilung nach den Ursachen für die fehlgeleitete Immunabwehr.