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Schilling Forschungspreis 2023 geht an Lukas Groschner
20.03.2023
Dr. Lukas Groschner, Projektleiter am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz in Martinsried, ist Preisträger des Schilling Forschungspreises der Neurowissenschaftlichen Gesellschaft 2023. Die Preisverleihung findet am 22. März 2023 im Rahmen der Göttinger Tagung der Neurowissenschaftlichen Gesellschaft statt. Der Preisträger hält dort einen Vortrag zum Thema "Neural arithmetic".
Foto: privat
Dr. Lukas Groschner erhält den Schilling Forschungspreis 2023 für seinen Beitrag zum biophysikalischen Verständnis von Rechenoperationen in einzelnen Nervenzellen. Er hat in der Fruchtfliege die biophysikalische Grundlage entschlüsselt, die es einem Nervenzelltyp ermöglicht, zwei Eingangssignale miteinander zu multiplizieren. Dies gibt neue Einblicke in die Rechenleistung einzelner Nervenzellen, die unzähligen Vorgängen im Gehirn zugrunde liegt.
Die enorme Rechenleistung von Nervensystemen beruht zu großem Teil auf den Berechnungen einzelner Nervenzellen. Um die Informationsverarbeitung in komplexen neuronalen Schaltkreisen zu verstehen, ist es notwendig, die arithmetischen Fähigkeiten einzelner Elemente zu kennen. Anhand klar definierter linearer und nichtlinearer Operationen im Gehirn der Fruchtfliege gelang es dem Preisträger, molekulare Mechanismen zu entdecken, die es einzelnen Zellen erlauben, synaptische Signale zu addieren und zu multiplizieren.
Nervenzellen in der Riechbahn bedienen sich beim Addieren eines speziellen Repertoires an Ionenkanälen, das die zeitliche Integration von Geruchssignalen während der Entscheidungsfindung ermöglicht. Die zweite Entdeckung, für die Lukas Groschner ausgezeichnet wird, bezieht sich auf eine unkonventionelle Art, die Eingangssignale einer Zelle im visuellen System zu multiplizieren. Anders als die Addition ist dieser Prozess der multiplikativen Enthemmung weitgehend unabhängig von spannungsgesteuerten Ionenkanälen. Es bedarf lediglich des Zusammentreffens eines erregenden und eines enthemmenden Signals.
Beide Entdeckungen schlagen eine Brücke von der Biophysik über das Gehirn bis hin zum Verhalten und wurden durch die Verwendung der Fruchtfliege als Modellorganismus ermöglicht. Erst durch das Zusammenspiel von überschaubarer Komplexität, bekannten Schaltplänen und der Möglichkeit, die Aktivität einzelner Nervenzellen aufzuzeichnen und zu beeinflussen, ließen sich mechanistische Details offenbaren.
Lukas Groschner studierte Medizin an der Medizinischen Universität Graz und promovierte an der University of Oxford. Nach seiner Promotion wechselte er ans Max-Planck-Institut für Neurobiologie und forscht dort als Projektleiter an den Rechenleistung einzelner Nervenzellen.
Der Schilling Forschungspreis der Neurowissenschaftlichen Gesellschaft ist einer der höchstdotierten Preise in der neurowissenschaftlichen Grundlagenforschung in Deutschland. Der Förderpreis in Höhe von 20.000 Euro, von der Hermann und Lilly Schilling-Stiftung für medizinische Forschung gestiftet, soll junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bis fünf Jahre nach der Dissertation unter Berücksichtigung der individuellen Lebensumstände entsprechend den DFG-Richtlinien unterstützen. Er wird alle zwei Jahre in den ungeraden Jahren durch die Neurowissenschaftliche Gesellschaft e.V. für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der Hirnforschung verliehen.