Drei weitere ERC Advanced Grants für IST Austria-Professoren

Drei Wissenschaftler des Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) erhalten hochdotierte Advanced Grants des Europäischen Forschungsrats ERC. Neurowissenschaftler Peter Jonas und Ryuichi Shigemoto und Physiker Robert Seiringer erhalten Förderpreise im Wert von insgesamt EUR 6,65 Millionen. IST Austria-Präsident Thomas Henzinger zeigt sich hoch erfreut und gratuliert den Preisträgern: „ERC Advanced Grants sind eine Anerkennung exzellenter Forschung und ich beglückwünsche Peter Jonas, Ryuichi Shigemoto und Robert Seiringer. Eine besonders anerkennenswerte Leistung ist Jonas gelungen, der auf bereits zwei aufeinanderfolgende Advanced Grants verweisen kann. Damit erhöht sich der Anteil der ERC-PreisträgerInnen innerhalb der Faculty auf über 50% bei einer Gesamtzahl von 23 ERC-geförderten Projekten.“

Zweiter Advanced Grant für Jonas

Neurowissenschaftler Peter Jonas wird sich in seinem Projekt mit der Frage befassen, wie die biophysikalischen Eigenschaften von Synapsen höhere Hirnfunktionen bis hin zur Verhaltensebene formen. Für seine Untersuchungen bietet sich die sogenannte Moosfaser-Synapse im Hippocampus aufgrund ihrer Größe und guten Zugänglichkeit für Experimente als ideales Modell an. Die Synapse ist von zentraler Bedeutung, da sie sich mitten in einem Schaltkreis befindet, der Funktionen für das Gedächtnis besitzt. Dennoch sind selbst ihre fundamentalsten Eigenschaften noch unbekannt. Jonas wird in seinem Projekt das ambitionierte Ziel verfolgen, ein Gesamtverständnis dieser Synapse zu erreichen. Zu diesem Zweck wird er hochmoderne Techniken aus den Bereichen Elektrophysiologie, bildgebende Verfahren, Optogenetik und strukturbiologische Techniken einsetzen. Erstmals in der Geschichte der Neurowissenschaften könnte damit für die Moosfaser-Synapse als erste Synapse überhaupt ein detailliertes Verständnis der Beziehung zwischen synaptischer Biophysik und höheren Funktionen im Netzwerk geschaffen werden.

Für Peter Jonas, seit 2010 als Professor am IST Austria tätig, ist dies bereits der zweite ERC Advanced Grant. In seinem ersten ERC Advanced Grant, den er im Jahr 2010 erhielt, beschäftigte er sich eingehend mit der Nano-Physiologie von GABA-gesteuerten Interneuronen. Der vielfach ausgezeichnete Wissenschaftler ist unter anderem gewähltes Mitglied der Academia Europaea und der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina, sowie Redaktionsmitglied der renommierten Fachzeitschriften Science und Neuron.

Shigemotos Untersuchungen zur synaptischen Plastizität

Im Nervensystem sorgen sogenannte liganden-gesteuerte und spannungsabhängige Kanäle dafür, dass chemische in elektrische Signale umgewandelt werden, und vice versa. Diese Kanäle wiederum bestehen aus eigenständigen Untereinheiten, die nicht nur den Aufbau dieser Kanäle prägen, sondern auch eine große Vielfalt synaptischer Funktionen bereitstellen. Der Neurowissenschaftler Ryuichi Shigemoto wird in seinem Projekt die Struktur einzelner synaptischer Untereinheiten untersuchen, und zwar erstmalig direkt im Gewebe. Dies war bislang noch nicht machbar, da Methoden mit entsprechend hoher Auflösung fehlten. Neuartige Techniken sollen nun eine Visualisierung ermöglichen, wie etwa Methoden aus dem Bereich der Elektronenmikroskopie, Gefrierbruch-Replikatechnik und Elektronentomographie. Die synaptische Plastizität wird durch optogenetische Stimulation bestimmter Nervenzellen induziert, um die Reorganisation der Untereinheiten zu studieren. Neben den erwarteten Einblicken direkt im Gewebe wird Shigemoto auch den Einfluss der Kanalstrukturen auf die synaptische Plastizität und auf tierisches Verhalten untersuchen.

Ryuichi Shigemoto ist seit 2013 Professor am IST Austria. Er wurde mit dem ISI Citation Laureate Award ausgezeichnet und ist Mitglied des Redaktionskomitees der Fachzeitschrift Neuroscience.

Seiringer analysiert quantenmechanische Vielteilchensysteme

Der Physiker Robert Seiringer wird sich in seinem ERC-Projekt mit der mathematischen Analyse von quantenmechanischen Vielteilchensystemen befassen. Die Vielteilchentheorie behandelt physikalische Fragen zu den Eigenschaften von Quantensystemen, die aus einer großen Zahl miteinander wechselwirkender Mikroteilchen bestehen. Konkret wird Seiringer ultra-kalte Quantengase untersuchen, die aktuell in der Grundlagenforschung große Beachtung finden. Diese Gase zeichnen sich durch eine Vielzahl von Quantenphänomenen aus, wie etwa einen speziellen Aggregatszustand (Bose-Einstein-Kondensat), oder Superfluidität, also das Fehlen jeglicher innerer Reibung in einem Fluid. Seiringer wird für diesen hochgradig komplexen Bereich neue mathematische Werkzeuge entwickeln, um den Einfluss der Interaktionen zwischen den Partikeln auf das kollektive Verhalten großer Quantensysteme zu analysieren. Für die Beschreibung konkreter physikalischer Systeme ist der Fall von kurzreichweitigen Wechselwirkungen am relevantesten; aus mathematischer Sicht ist dies eine große Herausforderung verglichen mit Modellen aus der Molekularfeldtheorie mit sehr langreichweitigen Wechselwirkungen.

Robert Seiringer ist seit 2013 Professor am IST Austria und kann auf eine Vielzahl von Auszeichnungen verweisen, darunter den Henri Poincaré Prize und ein NSERC E.W.R. Steacie Memorial Fellowship.