Investigations of the functional mechanisms underlying communication between the cerebellum and the hippocampus

  • This thesis focused on two distinct aspects of hippocampal function. Plasticity related proteins are implicated in forms of hippocampus-dependent learning. We showed that plasticity related proteins are involved in distinct forms of synaptic plasticity, like BDNF is required for weak forms of synaptic plasticity, however, GluN2B is important for persistent plasticity in freely moving mice. In the second part we investigated a functional connection between the cerebellum and the hippocampus. We observed NMDA-dependent and activity-dependent synaptic plasticity in the CA1 region after patterned stimulation of the deep cerebellar nuclei (DCN). DCN stimulation given during object presentation in a spatial-object recognition task led to altered spatial memory, suggesting that the hippocampal encoding of object-place association is modulated by cerebellar activity. Finally, we showed in transgenic animals that BDNF and GluN2B are involved in cerebellar-induced synaptic plasticity.
  • Diese Dissertation behandelt zwei unterschiedliche Funktionen des Hippokampus. Plastizitätsverbundene Proteine sind involviert in hippokampus-abhängiges Lernen. Wir haben in frei beweglichen Tieren gezeigt, dass diese Proteine nur in bestimmten Formen von Plastizität eine Rolle spielen, wobei BDNF für schwache Formen und GluN2B für robuste Formen von Plastizität wichtig ist. Der zweite Teil der Arbeit diente zur Untersuchung einer funktionellen Verbindung zwischen dem Hippokampus und dem Cerebellum. Dabei haben wir gezeigt, dass gezielte Stimulation der Kleinhirnkerne synaptische Plastizität in der CA1 Region des Hippokampus auslöst. Simultane Stimulation der Kleinhirnkerne und Objektpräsentation während eines Verhaltenstest zeigt, dass die Verarbeitung von Objekt-Raum Verknüpfungen im Hippokampus durch Kleinhirnstimulation moduliert wird. Abschließend haben wir gezeigt, dass BDNF und GluN2B in der Kommunikation zwischen Cerebellum und Hippokampus involviert sind.

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Metadaten
Author:Janna Maria AarseGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-51110
Referee:Denise Manahan-VaughanORCiDGND, Stefan HerlitzeORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2017/01/13
Date of first Publication:2017/01/13
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, International Graduate School of Neuroscience
Date of final exam:2016/11/28
Creating Corporation:International Graduate School of Neuroscience
GND-Keyword:Plastizität; Elektrophysiologie; Kleinhirn; Hippocampus; Proteine
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Neurophysiologie
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Biowissenschaften, Biologie, Biochemie
faculties:International Graduate School of Neuroscience (IGSN)
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht