Prof. Dr. Matthew Larkum

Prof. Larkum erforscht derzeit die zelluläre und Schaltkreis-Mechanismen von Gedächtnisbildung, Aufmerksamkeit und flexiblem Lernen im Neokortex. Sein Fokus liegt auf der Rolle von Dendriten (Nervenzellfortsätze) und spezifischen Kortexschichten bei der Integration von sensorischen und kontextuellen Informationen sowie bei der Steuerung von Verhalten. Durch Kombination von Zwei-Photonen-Bildgebung, Optogenetik und biophysikalischer Modellierung identifiziert er, wie neuronale Schaltkreise Lernprozesse und Wahrnehmung ermöglichen – Erkenntnisse, die grundlegend für das Verständnis von Gedächtnisstörungen und neurologischen Erkrankungen sind. Seine Arbeiten haben Relevanz für die Entwicklung von Therapien bei neurodegenerativen Erkrankungen und kognitiven Beeinträchtigungen.

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• Neuronale Aktivitäten während des Schlafes

  Quelle ↗

  Zeitraum: 12/2011 - 03/2013 Projektleitung: Prof. Dr. Matthew Larkum

• EU: Imaging Dendrites Across Wake and Sleep – Fiberoptic Measurements of Calcium Activity in Freely Behaving Animals (PERISLEEP)

  Quelle ↗

  Zeitraum: 09/2012 - 08/2016 Projektleitung: Prof. Dr. Matthew Larkum

• Cluster NeuroCure II: Professur für Neuronale Plastizität

  Quelle ↗

  Förderer: DFG Exzellenzinitiative Cluster Zeitraum: 11/2012 - 07/2016 Projektleitung: Prof. Dr. Matthew Larkum

• A new cellular mechanism for coupling inputs arriving at different cortical layers

  1999

  Nature · DOI

• A cellular mechanism for cortical associations: an organizing principle for the cerebral cortex

  2012

  Trends in Neurosciences · DOI

• Synaptic Integration in Tuft Dendrites of Layer 5 Pyramidal Neurons: A New Unifying Principle

  2009

  Science · DOI

  Tuft dendrites are the main target for feedback inputs innervating neocortical layer 5 pyramidal neurons, but their properties remain obscure. We report the existence of N-methyl-D-aspartate (NMDA) spikes in the fine distal tuft dendrites that otherwise did not support the initiation of calcium spikes. Both direct measurements and computer simulations showed that NMDA spikes are the dominant mechanism by which distal synaptic input leads to firing of the neuron and provide the substrate for complex parallel processing of top-down input arriving at the tuft. These data lead to a new unifying view of integration in pyramidal neurons in which all fine dendrites, basal and tuft, integrate inputs locally through the recruitment of NMDA receptor channels relative to the fixed apical calcium and axosomatic sodium integration points.