Zwei Nachwuchsforscher am Deutschen Primatenzentrum erhalten Förderung durch den Europäischen Forschungsrat

Eigene Forschungsschwerpunkte setzen und diese mit einer Arbeitsgruppe verfolgen – diesen ersten Schritt auf dem Weg zu einer unabhängigen Forscher*innen-Karriere unterstützt der Europäische Forschungsrat (ERC) mit den jährlich vergebenen ERC Starting Grants. Die erfolgreichen Bewerber*innen erhalten jeweils rund 1,5 Millionen Euro über einen Zeitraum von fünf Jahren, um ihre Forschungsidee unabhängig von etablierten Professor*innen zu verfolgen. In diesem Jahr waren die Neurowissenschaftler Raymundo Báez-Mendoza und Michael Heide vom Deutschen Primatenzentrum – Leibniz-Institut für Primatenforschung unter den 10 Prozent erfolgreichen Antragsteller*innen. Raymundo Báez-Mendoza geht es um die Verhaltensweisen und neuronalen Grundlagen, die es uns ermöglichen, soziale Bindungen einzugehen und aufrechtzuerhalten. Michael Heide wird die Entwicklung und Evolution der Großhirnrinde bei Primaten untersuchen und dazu unter anderem Hirnorganoide verwenden.

Raymundo Báez-Mendoza: Was sind die neuronalen Grundlagen sozialer Bindungen?

Soziale Interaktionen sind für ein gesundes Leben unabdingbar. Die Fähigkeit zu kooperieren und das eigene Interesse hinter dem Gemeinwohl zurückzustellen ist die Voraussetzung für ein funktionierendes Sozialleben. Raymundo Báez-Mendoza will untersuchen, welche Rolle Kooperationen bei der Bildung und Pflege sozialer Kontakte spielen. „Ich möchte die Verhaltensweisen und neuronalen Grundlagen identifizieren, die es uns ermöglichen, soziale Bindungen einzugehen und aufrechtzuerhalten“, sagt der gebürtige Mexikaner, der für das Projekt von der Harvard Medical School in den USA ans Deutsche Primatenzentrum nach Göttingen kommt. Seine Hypothese: Soziale Bindungen werden durch kooperatives Verhalten gestärkt, umgekehrt fördert kooperatives Verhalten die Bildung und Aufrechterhaltung von sozialen Bindungen.

Wie soziale Bindungen im Gehirn verarbeitet werden und wie das Gehirn diese Informationen nutzt, um Kooperationen zu ermöglichen, ist jedoch weitgehen unbekannt. Um Kooperationen in der Gruppe einschätzen zu können, muss das Gehirn verschiedene Informationen zusammenbringen: die Identität und das Verhalten der Gruppenmitglieder, ihre Reputation und ihre sozialen Bindungen untereinander. Raymundo Báez-Mendoza möchte die neuronalen Mechanismen identifizieren, die soziale Informationen wie Bindungsstärke und Reputation verarbeiten und so die Kooperation zwischen Gruppenmitgliedern ermöglichen. Neben der Beobachtung von menschlichen Probanden wird er bei Weißbüschelaffen die Nervenaktivität im Gehirn messen, während die Tiere miteinander interagieren. „Letztendlich möchte ich verstehen, wie die Pflege und der Aufbau von Freundschaften verbessert und Einsamkeit verhindert werden kann“, sagt Raymundo Báez-Mendoza.

Michael Heide: Wie ist unsere gefaltete Großhirnrinde entstanden?

Unserer großen, stark gefalteten Großhirnrinde haben wir unsere einzigartigen kognitiven Fähigkeiten zu verdanken. Doch wie ist sie im Laufe der Evolution entstanden? Dies möchte Michael Heide vom Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden herausfinden, der derzeit bereits am Deutschen Primatenzentrum – Leibniz-Institut für Primatenforschung als Gastwissenschaftler tätig ist und für dieses Vorhaben komplett ans Deutsche Primatenzentrum wechseln wird. Dazu wird er sich die Stamm- und Vorläuferzellen anschauen, die die Struktur der Großhirnrinde während der Embryonalentwicklung primär bestimmen. Innerhalb der Primaten, zu denen auch wir Menschen gehören, hat sich die Großhirnrinde sehr unterschiedlich entwickelt. So haben Weißbüschelaffen eine kleine, glatte Großhirnrinde, während Rhesusaffen eine mittelgroße, gefaltete Großhirnrinde besitzen. Michael Heide wird sich daher die Gene anschauen, die in den Stamm- und Vorläuferzellen bei Menschen, Rhesusaffen und Weißbüschelaffen aktiv sind. „Ich möchte herausfinden, ob sich das Vorhandensein oder die Aktivität der Gene bei den verschiedenen Arten unterscheiden“, sagt Michael Heide.

Die Rolle dieser Gene in der Entwicklung der Großhirnrinde wird der Forscher an Hirnorganoiden untersuchen. Dies sind dreidimensionale Strukturen, die aus unterschiedlichen Hirnzellen bestehen und wichtige Phasen der Entwicklung der Großhirnrinde nachstellen können. Hergestellt werden sie von pluripotenten Stammzellen, die beispielsweise aus Hautzellen generiert werden können. Diese Stammzellen werden dann zu den unterschiedlichen Hirnzellen weiterentwickelt. „Ich möchte verstehen, wie sich die Großhirnrinde im Laufe der Primaten-Evolution entwickelt hat“, sagt Michael Heide. „Wenn wir wissen, wie sich die Großhirnrinde aus den Vorläuferzellen entwickelt, könnte dies dazu beitragen, Fehlentwicklungen wie beispielsweise ein zu kleines Gehirn oder das Entstehen von Gehirntumoren besser zu verstehen.“

Visionäre Forschung am Deutschen Primatenzentrum

„Wir freuen uns sehr, dass wir mit Michael Heide und Raymundo Báez-Mendoza zwei so herausragende junge Forscher für den Göttingen Campus gewinnen konnten“, sagt Stefan Treue, Direktor des Deutschen Primatenzentrums. „Ihre Schwerpunkte passen hervorragend in unser Institutsprofil und zu den Forschungsschwerpunkten in Göttingen. Sie werden unsere Arbeiten zum Verständnis des Gehirns in idealer Weise ergänzen.“ Am Deutschen Primatenzentrum werden aktuell nun vier Forschende durch einen ERC Starting Grant finanziert. Neben Michael Heide und Raymundo Báez-Mendoza sind das Rabea Hinkel, Leiterin der Abteilung Versuchstierkunde, und Caspar Schwiedrzik, Leiter der Nachwuchsgruppe Perception and Plasticity.

ERC Starting Grants

Diese Fördermaßnahme des Europäischen Forschungsrats (European Research Council - ERC) soll es begabten Forschenden ermöglichen, ihre Karriere unabhängig weiterzuentwickeln und eine eigene Arbeitsgruppe aufzubauen. Erfolgreiche Bewerber*innen erhalten rund 1,5 Millionen Euro für fünf Jahre. In dieser Runde wurden im Bereich Lebenswissenschaften europaweit von 1113 eingereichten Projekten 111 zur Förderung ausgewählt, was einer Erfolgsrate von rund 10 Prozent entspricht.