Prof. Dr. Michael Brecht

Prof. Brecht erforscht derzeit die Neurobiologie großer Gehirne am Beispiel von Elefanten sowie die neuronalen Grundlagen von Sinneswahrnehmung, Verhalten und Kommunikation bei Nagetieren. Seine aktuellen Arbeiten untersuchen, wie Nervensysteme taktile Signale verarbeiten (etwa durch Tasthaare und Rüssel), wie Hirnstrukturen Lautäußerungen regulieren und wie sich Gehirnarchitektur zwischen Spezies unterscheidet. Für Unternehmen und öffentliche Institutionen relevant sind Erkenntnisse zur Sensorik und Signalverarbeitung, die in Robotik, Biomedizin und klinischen Anwendungen (etwa bei Trauma-Folgen) nutzbar sind; die Methoden der hochauflösenden Hirnabbildung und Einzelzellregistrierung könnten auch für Diagnostik und Neuromonitoring adaptiert werden.

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• Centre for Computational Neuroscience Berlin - Teilprojekt A 1: Investigating sub-millisecond dynamics through single-spike probabilities

  Quelle ↗

  Förderer: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt Zeitraum: 09/2004 - 08/2009 Projektleitung: Prof. Dr. Michael Brecht

• Bernstein Centre for Computational Neuroscience Berlin

  Quelle ↗

  Förderer: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt Zeitraum: 09/2004 - 09/2011 Projektleitung: Prof. Dr. Michael Brecht

• Spike choreographie: Role of neuronal dynamics in sensory-motor encoding and decoding

  Quelle ↗

  Zeitraum: 10/2006 - 10/2008 Projektleitung: Prof. Dr. Michael Brecht

• Map Plasticity in Somatosensory Cortex

  2005

  Science · DOI

  Sensory maps in neocortex are adaptively altered to reflect recent experience and learning. In somatosensory cortex, distinct patterns of sensory use or disuse elicit multiple, functionally distinct forms of map plasticity. Diverse approaches-genetics, synaptic and in vivo physiology, optical imaging, and ultrastructural analysis-suggest a distributed model in which plasticity occurs at multiple sites in the cortical circuit with multiple cellular/synaptic mechanisms and multiple likely learning rules for plasticity. This view contrasts with the classical model in which the map plasticity reflects a single Hebbian process acting at a small set of cortical synapses.

• In vivo, low-resistance, whole-cell recordings from neurons in the anaesthetized and awake mammalian brain

  2002

  Pflügers Archiv - European Journal of Physiology · DOI

• Lentivirus-based genetic manipulations of cortical neurons and their optical and electrophysiological monitoring <i>in vivo</i>

  2004

  Proceedings of the National Academy of Sciences · DOI

  It is becoming increasingly clear that single cortical neurons encode complex and behaviorally relevant signals, but efficient means to study gene functions in small networks and single neurons in vivo are still lacking. Here, we establish a method for genetic manipulation and subsequent phenotypic analysis of individual cortical neurons in vivo. First, lentiviral vectors are used for neuron-specific gene delivery from alpha-calcium/calmodulin-dependent protein kinase II or Synapsin I promoters, optionally in combination with gene knockdown by means of U6 promoter-driven expression of short-interfering RNAs. Second, the phenotypic analysis at the level of single cortical cells is carried out by using two-photon microscopy-based techniques: high-resolution two-photon time-lapse imaging is used to monitor structural dynamics of dendritic spines and axonal projections, whereas cellular response properties are analyzed electrophysiologically by two-photon microscopy directed whole-cell recordings. This approach is ideally suited for analysis of gene functions in individual neurons in the intact brain.