Dr. Igor Delvendahl
Forschungsschwerpunkt
Die synaptische Übertragung bildet das Fundament der neuronalen Kommunikation und ist von entscheidender Bedeutung für die Funktionsfähigkeit des gesamten Nervensystems. Dieser hochkomplexe Prozess erfordert eine präzise und dynamische Regulierung, um die vielfältigen Anforderungen des Gehirns zu erfüllen. Die Entschlüsselung der komplexen Regulationsmechanismen der synaptischen Übertragung bleibt eine der großen Herausforderungen der modernen Neurowissenschaften. Fortschritte auf diesem Gebiet versprechen nicht nur tiefere Einblicke in die Funktionsweise des Gehirns, sondern auch neue Möglichkeiten zur Therapie neurologischer oder psychiatrischer Erkrankungen.
Aktuelle Forschungsthemen
Unsere Forschungsgruppe konzentriert sich auf folgende Schwerpunkte:
- Adaptive Kontrolle der präsynaptischen Neurotransmitterfreisetzung: Wir untersuchen die dynamischen Mechanismen, die die Freisetzung von Neurotransmittern an der Synapse regulieren.
- Genetische Regulierung synaptischer und zellulärer Eigenschaften: Wir nutzen modernste Methoden der Molekularbiologie und Genetik, um die Rolle spezifischer Gene für die Funktion von Neuronen und Synapsen zu untersuchen.
- Wechselwirkungen zwischen synaptischen und extrazellulären Proteinnetzwerken: Wir erforschen, wie Proteine der extrazellulären Matrix die Funktion und das Verhalten von Synapsen beeinflussen.
- Die zelluläre Grundlage der Funktion des Kleinhirns: Wir untersuchen die Rolle verschiedener Neuronentypen und ihrer synaptischen Verbindungen für die Funktion des Kleinhirns.
- KI-basierte Analyse neurophysiologischer Daten: Wir entwickeln und implementieren Algorithmen des maschinellen Lernens zur Analyse komplexer neurophysiologischer Datensätze.
Methodik
Wir setzen ein breites Spektrum innovativer Forschungstechniken ein, um synaptische Funktion sowohl unter physiologischen Bedingungen als auch im Kontext neurologischer Erkrankungen zu untersuchen. Durch einen multidisziplinären Ansatz erzielen wir detaillierte und umfassende Einblicke in die Funktionsweise von Synapsen und neuronalen Netzwerken. Die von uns aktuell eingesetzte Methodik vereint:
- Elektrophysiologie: Wir nutzen fortschrittliche Patch-Clamp-Techniken, einschließlich subzellulärer Ableitungen, um präzise Einblicke in die elektrische Aktivität einzelner Neuronen und Synapsen zu gewinnen.
- Live-Imaging-Verfahren: Hochauflösende Fluoreszenz-Mikroskopie ermöglicht es uns, synaptische Prozesse in Echtzeit zu visualisieren und zu analysieren.
- Transkriptomik: Durch die Untersuchung des Genexpressionsprofils einzelner Zellen vertiefen wir unser Verständnis der molekularen Grundlagen synaptischer und neuronaler Funktion.
- Computergestützte Modellierung: Wir entwickeln komplexe Simulationen, um experimentelle Daten zu integrieren und neue Hypothesen zu generieren.
- Künstliche Intelligenz: Unsere selbst entwickelten Algorithmen ermöglichen eine quantitative Analyse synaptischer und neuronaler Funktion.
Publikationen
Ausgewählte Publikationen
O’Neill et al. 2025
A deep learning framework for automated and generalized synaptic event analysis
Asadollahi et al. 2023
Pathogenic SCN2A variants cause early-stage dysfunction in patient-derived neurons
Kita et al. 2021
GluA4 facilitates cerebellar expansion coding and enables associative memory formation
Delvendahl et al. 2019
Rapid and Sustained Homeostatic Control of Presynaptic Exocytosis at a Central Synapse
Delvendahl et al. 2016
Fast, temperature-sensitive and clathrin-independent endocytosis at central synapses
Team
Igor Delvendahl, Gruppenleiter
Philipp O’Neill, PhD Student
Kelvir Thandi, PhD Student
Alumni
Katarzyna Kita, PhD
Sabina Jyrkinen, MSc
Finanzierung
Unsere Forschung wird durch Fördermittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des Schweizerischen Nationalfonds unterstützt.
Kontakt
igor.delvendahl@physiologie.uni-freiburg.de
+49 761 203 5137
Wir sind immer auf der Suche nach talentierten und interessierten Forschern, die sich unserer Gruppe anschließen möchten. Kontaktieren Sie uns bitte, um sich über aktuelle Möglichkeiten zu informieren.