Historisch betrachtet wurden physiologische Forschung und Verhaltensforschung immer als zwei unterschiedliche Wissenschaftsgebiete angesehen. Letztere wurde der Psychologie zugeordnet, während physiologische Fragestellungen zum Beispiel in Metabolismus-Studien, in der Zellbiologie oder in der Anatomie untersucht wurden. In den letzten Jahrzehnten haben aber immer komplexere wissenschaftliche Probleme interdisziplinäre Forschungsansätze erforderlich gemacht. Im Modellsystem Drosophila melanogaster ist die Grenze zwischen Neurophysiologie und Verhaltensforschung immer dünner geworden. Besonders bei Untersuchungen von nahrungsabhängig regulierten Signalwegen auf der einen Seite und von Regulationsmechanismen für Nahrungsaufnahme auf der anderen Seite sind Verknüpfungspunkte identifiziert worden. Dort liegt auch der Forschungsschwerpunkt unserer Abteilung.

Mit genetischen, molekularbiologischen und elektrophysiologischen Methoden sollen neuronale Netzwerke identifiziert und untersucht werden, die bestimmte Verhaltensweisen, besonders Nahrungswahl und Fressverhalten, steuern. Außerdem sollen Signalmechanismen gefunden werden, die für die von äußeren Einflüssen (zum Beispiel Ernährung) abhängige Steuerung von Metabolismus-Wegen verantwortlich sind.

Im Rahmen eines Praktikums wird eine Kombination von modernen genetischen, molekularbiologischen, bildgebenden und elektrophysiologischen Analysemethoden zur Untersuchung von neuronalen Netzwerken angewandt, um einen Einblick in die aktuelle Forschungsarbeit der Abteilung zu vermitteln. Dabei können die Forschungsschwerpunkte in den einzelnen Projekt-Praktika variieren.

Methoden

• Immunhistochemische Färbungen von Proteinen mit Hilfe der Licht-, Fluoreszenz- und Konfokalmikroskopie in Gehirnen von transgenen Drosophila Stämmen.
• In situ Hybridisierungen mit RNA-Sonden an Gehirn-Präparaten von Drosophila.
• Missexpressionsanalyse mithilfe des Gal4-UAS-Systems in transgenen Drosophila-Stämmen.
• Gen- bzw. Protein-Expressionsanalyse mithilfe quantitativer real time PCR und Western Blots.

• Calcium-Imaging im ZNS und in Muskeln von Drosophila.
• Manipulation und Beobachtung der neuronalen Aktivität mithilfe optogenetischer Methoden.
• Extrazelluläre Nervenableitungen an semi-intakten Drosophila-Larvenpräparaten.
• Intrazelluläre Muskelableitungen an semi-intakten Drosophila-Larvenpräparaten.

• Videobasierte Verhaltensexperimente zur Analyse von Nahrungsaufnahme, Lokomotion und Präferenz in Drosophila-Larven.