AG Sachse
Unsere Arbeitsgruppe erforscht die neuronalen Schaltkreise und Mechanismen, die der Kodierung, Verarbeitung und Wahrnehmung von Düften bei Insekten zugrunde liegen.
Der Geruchssinn spielt eine entscheidende Rolle dabei, wie Tiere sich in ihrer Umwelt orientieren, um zu überleben und sich fortzupflanzen. Anhand des genetischen Modellorganismus Drosophila melanogaster wollen wir verstehen, wie neuronale Schaltkreise die enorme Vielfalt an Gerüchen kodieren und in neuronale Aktivität im Gehirn umsetzen, um das Verhalten zu steuern. Die Taufliege ist ein hervorragendes System zur Untersuchung der Geruchsverarbeitung, da ihre Architektur der von Säugetieren ähnelt, jedoch weniger komplex ist und sich leichter lenken sowie genetisch manipulieren lässt. Wir kombinieren neurogenetische Werkzeuge mit fortschrittlichen Techniken wie der in-vivo-Zwei-Photonen-Mikroskopie, dem anatomischen Tracing, der neuronalen Rekonstruktion und der Optogenetik sowie einer Vielzahl von Verhaltensassays. In enger Zusammenarbeit mit Bioinformatikern analysieren wir Bildgebungsdaten und entwickeln neuronale Netzwerkmodelle. Neben der grundlegenden Geruchskodierung erforschen wir auch, wie Schaltkreise für die Geruchswahrnehmung durch interne Zustände, Erfahrung und assoziatives Lernen moduliert werden. Außerdem untersuchen wir die Geruchsverarbeitung bei Nicht-Modellorganismen, die unterschiedliche ökologische Nischen ausnutzen. Dazu zählen verschiedene Drosophila-Arten sowie die Gelbfiebermücke Aedes aegypti. Ein weiteres Forschungsgebiet ist die Integration und das Erlernen verschiedener sensorischer Modalitäten zur Steuerung komplexen adaptiven Verhaltens.
Derzeitige Forschungsschwerpunkte:
- Funktion, Modulation und Plastizität sensorischer Schaltkreise
- Evolution der Geruchskodierung in verschiedenen Insektenarten
- Multimodale Integration im Insektengehirn
- Generierung neuer transgener Linien für "Non-Model"-Insektenarten
