Angebot des FB 20 (Medizin) - WS 2021/2022 MSc "Molekulare und Zelluläre Neurowissenschaften"

Angebot des FB 20 (Medizin)

MSc „Molekulare und Zelluläre
   Neurowissenschaften“
      WS 2021/2022

FB 20 (Medizin) – MZN: Übersicht

AM Neurobiochemie I / VM Neurobiochemie II
   Institut für Physiologische Chemie
   Individuelle Laborpraktika: Prof. Rust

AM Neuroanatomie I / VM Neuroanatomie II
   Institut für Anatomie und Zellbiologie
   Individuelle Laborpraktika in 2 AGs: Dr. Schäfer / Dr. Bertoune

AM Molekulare Neurophysiologie I / VM Molekulare Neurophysiologie II
   Institut für Physiologie und Pathophysiologie
   Individuelle Laborpraktika in 3 AGs: Prof. Decher / Prof. Oliver / Prof.
   Oberwinkler

AM Klinische Neurobiologie I / VM Klinische Neurobiologie II
   Klinik für Neurologie / Neuropathologie
   Individuelle Laborpraktika in 4 AGs:
   Prof. Pagenstecher / Dr. Weber / PD Dr. Pedrosa / Dr. Bopp

1. Aufbaumodul Neurobiochemie I
Institut für Physiologische Chemie, Karl-von-Frisch-Str. 2

  1 Platz pro Semester                                                      1x2
                                                                            Plätze

  Ansprechperson

  Prof. Dr. Marco Rust
  rust@uni-marburg.de
  www.uni-marburg.de/de/fb20/bereiche/bpc/physiolchemie/forschung/ag-rust

  • Individuelle Laborpraktika (Projektarbeiten) im Bereich molekulare
    und zelluläre Neurobiologie

  • Begleitende Seminare                     montags & donnerstags, 09.00 Uhr

1. Aufbaumodul Neurobiochemie I
Thema: Neuronale Aktin-Dynamiken und deren Bedeutung für die Entwicklung
und Funktion des Säugerhirns
                                                                 Primäre
Methoden                                                         Neuronenkulturen
      Molekularbiologie
(Proteinbiochemie, Klonierungen,
            RNAseq)
                       Gen
                                    Gen-Inaktivierung in der
                                             Maus
                                                                                    Konfokale
                     Vektor        Verhaltensanalysen in                          Mikroskopie
                      mit
                      Gen                       4
                                         der Maus

                                                           Histologie/Anatomie

                                                                Hidden platform

2. Aufbaumodul Neuroanatomie I
Institut für Anatomie und Zellbiologie (Direktor: Prof. Ralf Kinscherf)
Robert-Koch-Str. 8

• Ansprechpersonen:
    Dr. Martin Schäfer
    1 Platz pro Semester                                             2x2
    mkh.schafer@staff.uni-marburg.de                                 Plätze
    Dr. Mirjam Bertoune
    1 Platz pro Semester
    mirjam.bertoune@staff.uni-marburg.de

• Individuelle Laborpraktika (Projektarbeiten) im Bereich der zellulären
  und molekularen Neurobiologie
• Zeitraum nach persönlicher Absprache
• Allgemeine Fragen zum Modul an:
  mkh.schafer@staff.uni-marburg.de

Aufbaumodul Neuroanatomie
                                                                            traumatic brain injury
  Major topics
  •   Neurodegeneration and Inflammation
  •   CNS infections

      AG Bertoune
      − Neuroinfection and complement
      − Astroglia                                                           GFAP             Iba1
      AG Schäfer
      − Complement activation pathways in the injured brain
      − Immune modulatory neuropeptide systems in brain
      − Identification of in situ markers for neuroglia

  Methods
       −   Neurohistology of transgenic mouse models                        activated microglia
       −   Cell cultures of neurons and glia
       −   Multiple fluorescence labeling and confocal microscopy
       −   In situ hybridization histochemistry, cellular transcriptomics
       −   RT-qPCR

3. Aufbaumodul Molekulare Neurophysiologie I
Institut für Physiologie und Pathophysiologie (Deutschhausstr. 1-2)

  AG Vegetative Physiologie – Prof. Niels Decher
  1-2 Plätze je Semesterhälfte

  AG Neurophysiologie – Prof. Dominik Oliver                   Viele
  1-2 Plätze je Semesterhälfte                                 Plätze

  AG Molekular Physiologie – Prof. Johannes Oberwinkler
  1-2 Plätze je Semesterhälfte
    individuelles Laborpraktikum (Projektarbeit)
     begleitende Laborseminare / Journalclub
     Zeitraum weitgehend frei vereinbar
     Thema und Methoden: Aktuelle Fragestellung aus den laufenden
      Projekten

3.1 AG Vegetative Physiologie – Prof. Niels Decher
   decher@Staff.Uni-Marburg.de
   www.uni-marburg.de/fb20/physiologie/ags/decher

  Themen:
   Ionenkanäle in neuronalen und kardialen
    Geweben
   Struktur und Funktion von Kaliumkanälen
   Molekulare Pharmakologie von Kaliumkanälen
   RNA Editierung von Ionenkanälen
   Genetisch-bedingte Arrhythmien
   Neurodegeneration

  Methoden:
   Patch clamp (auch brain slice)
   Two electrode voltage clamp
   Inside-out Macropatch
   Single channel recordings
   Fluorescence imaging

3.2 AG Neurophysiologie – Prof. Dominik Oliver
  oliverd@staff.uni-marburg.de
  https://www.uni-marburg.de/en/fb20/departments/physiology/research/dominik-oliver-lab

  Themen:                                           Methoden:
  1. Phosphoinositid-Signaling                      1. Elektrophysiologie, Patch-Clamp
    Life-Cell-Imaging von Phospholipid-Dynamiken     Hirnschnitt-Präparat
    Kontrolle der neuronalen Aktivität durch         Corti‘sches Organ (Innenohr)
     Phospholipide                                    Zellkultur-Systeme

  2. Ionenkanäle und Transporter                    2. Live-Cell Fluoreszenz-Imaging
    Struktur-Funktionsanalyse                        Konfokal
    Regulation                                       Total-Internal-Reflection-Fluorescence (TIRF)
    Biophysik                                        Optogenetics
                                                      Molekulare Sensoren
  3. Physiologie auditorischer Haarzellen
                                                    3. Molekularbiologie

                                                    4. Zellkultur

3.3 AG Molekulare Physiologie – Prof. Johannes Oberwinkler
   johannes.oberwinkler@uni-marburg.de
   https://www.uni-marburg.de/fb20/physiologie/ags/oberwinkler

  Human diseases
   Pain, inflammation
   Action of painkillers (e.g. opioids)
   Night-blindness
   Diabetes, insulin secretion

  Research Topics
   Cation channels TRPM3 and TRPM1
   Ionotropic steroid receptors
    − physiological function
    − regulation by signaling cascades
    − biophysical properties
    − structure-function analysis
    − pharmacology
   Proton-activated anion channels

  Methods
   Electrophysiology, Patch-clamping
   Ca2+-imaging
   Molecular biology / protein biochemistry

4. Aufbaumodul Klinische Neurobiologie I
Modulablauf
6-wöchiges Praktikum in einer Arbeitsgruppe Ihrer Wahl
     • Nach Modulanmeldung Arbeitsgruppenwunsch bis zum 21.10.2021 an:
        Marina Ruppert (marina.ruppert@uni-marburg.de)
     • Arbeitsgruppeneinteilung und Vergabe Vortragsthemen bis zum 05.11.2021
     • Thematische oder terminliche Fragen bitte per E-Mail an die jeweilige AG:

        Arbeitsgruppe         Plätze   Zeitraum             Ansprechpartner*in

        Neuropathologie       1                             pagenste@med.uni-marburg.de

        Dynamical             1                             immo.weber@staff.uni-marburg.de
        Neuroscience                   nach indiv. Absprache
                                         (ABER: im WiSe
        Bewegungsstörungen    2                              marina.ruppert@uni-marburg.de
                                               oder
        und Neuromodulation
                                          der folgenden
        Neurochirurgie        1           VL-freien Zeit)    bauermi@med.uni-marburg.de

     Blockseminar: 17.01.2022 – 21.01.2022

     Gesamtnote:
     • Vortrag im Zuge des Blockseminars
     • Abschlussbericht

4.1 Aufbaumodul Klinische Neurobiologie I
AG Neuropathologie
 Leitung: Prof. Dr. Axel Pagenstecher

 Fragestellung/Thema:
 Tier- und Zellkulturmodelle zum klinischen Phänotyp sowie den zellulären und
 molekularpathologischen Veränderungen entzündlicher und tumoröser Erkrankungen des
 Nervensystems

 Projekte:                                                                          1
  Invasion und Proliferation von astrozytären Tumorzellen in vitro und in vivo   Platz
  Modellsysteme glialer Tumore
  Matrix Metalloproteasen und deren Inhibitoren im ZNS
  Entzündungsreaktion im postnatalen Kleinhirn

 Methoden (was kann ich lernen?):
  Licht-, Fluoreszenz- und Elektronenmikroskopie
  Zellkultur
  Eigenentwickelte Migrations-, Invasions-Assays
  Proteinbiochemische Analysen (Western Blot, ELISA, Zymographie)
  Tiermodelle glialer Tumore
  Quantitative PCR (qPCR)

4.2 Aufbaumodul Klinische Neurobiologie I
AG Dynamical Neuroscience                                                    1
                                                                           Platz
Leitung: Dr. Immo Weber (immo.weber@staff.uni-marburg.de)

Fragestellung:
Das gesunde und pathologische Gehirn als komplexes System: nichtlineare Dynamik und
Informationsverarbeitung.

Methoden (was kann ich lernen?):

Messverfahren
 Hochauflösendes Oberflächen-EEG (128-Kanäle)+Magnetresonanztomographie
 Intraoperative Ableitungen (lokale Feldpotentiale) von Parkinson-Patienten

Analyseverfahren
 Programmieren mit Matlab
 Informationstheoretische Maße, z.B. Analyse des kausalen Informationsflusses
  zwischen Hirnregionen
 Analyse zeitlich wiederkehrender Muster im EEG (Rekurrenzanalyse)
 Nichtlineare Zeitreihenanalyse (z.B. Selbstähnlichkeit und Stabilität)

4.3 Aufbaumodul Klinische Neurobiologie I
AG Bewegungsstörungen und Neuromodulation
Leitung: PD Dr. David Pedrosa     Ansprechpartnerin: Marina Ruppert

Fragestellung:
Wie wird die funktionelle Interaktion von Hirnarealen durch verschiedene Erkrankungen oder
spezifische Therapieformen wie die tiefe Hirnstimulation modifiziert?

Methoden (was kann ich lernen?):

Messverfahren
 Elektrophysiologische Methoden:
 Hochauflösendes Oberflächen EEG, Intraoperative Ableitungen (lokale Feldpotentiale)
 Funktionelle und strukturelle MRT, diffusionsgewichtete MRT
 Nuklearmedizinische Bildgebungsverfahren:
 18F-Desoxyglukose-Positronen-Emissions-Tomographie (PET), 18F-DOPA-PET
 Wearables
                                                                                   2
Analyseverfahren                                                                 Plätze
 Programmieren mit Python, R, Git und Matlab
 Insb. Berechnung des VTA (volume of tissue activated)
 Insb. Präprozessierung und Auswertung von diffusionsgewichteten und funktionellen MRT
  Datensätzen

4.4 Aufbaumodul Klinische Neurobiologie I
AG Medizintechnik in der Neurochirurgie
Leitung: Dr. Miriam Bopp (bauermi@med.uni-marburg.de)        1
                                                           Platz
Fragestellungen:
Multimodale bildgebende Analyse von Hirntumoren und OP
Planung für neurooonkologische (Tumore) und funktionelle
(Tiefenhirnstimulation, Epilepsiechirurgie) Operationen

Methoden (was kann ich lernen?):
 Erheben und Analysieren von multimodalen MRT Daten
  (DTI, FMRI, Spektroskopie)
 Intraoperative Bildgebung mittels CT und US
 Multimodale Integration in die Neuronavigation