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Prof. Dr. Markus Rothermel

Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Mit Hilfe unserer Sinne erstellt das Gehirn ein Abbild der Außenwelt. Was wir jedoch wahrnehmen und was nicht, wird stark von Erfahrungen sowie unserer Aufmerksamkeit beeinflusst. Die Information wird also vorgefiltert, bevor sie das Bewusstsein erreicht. Bei Störungen kann es zu schweren Erkrankungen wie z.B. dem Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom oder Autismus kommen. Mein Labor untersucht den Einfluss sensorischer Filterprozesse auf kognitive Leistungen, soziale Interaktionen und Entscheidungsfindungen im gesunden sowie durch Krankheit veränderten Gehirn. Dabei verwenden wir neue mikroskopische und elektrophysiologische Methoden, um dem Gehirn bei der Arbeit zuzusehen und gleichzeitig neuronale Aktivität mit Hilfe der „Optogenetik“, also mithilfe von Licht, zu steuern. So können einzelne Nervenzellen nicht nur live und in Echtzeit beobachtet, sondern auch gezielt deren Beitrag zur Verhaltenssteuerung untersucht werden. In Zukunft sollen so neue Therapieansätze ermöglicht werden.

Profil • Service

Vita

seit 2023	Universitätsprofessur für Neurophysiologie und Optogenetik Institut für Physiologie, Medizinische Fakultät, Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg
2021-2023	Universitätsprofessur für Zellbiologie Institut für Physiologie und Zellbiologie, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
2022	Gast Editor der Research Topic “New Challenges and Future Perspectives in Cellular Neuroscience”
2014-2021	Emmy Noether Nachwuchsgruppenleiter, DFG Schwerpunkt: “Zentrifugale Modulation der Informationsverarbeitung im olfaktorischen Bulbus der Maus” Lehrstuhl für Chemosensorik, Institut für Biologie II, RWTH Aachen
2020	Gast Editor der Research Topic “Bottom-up and Top-down: Molecules and Circuits that Underlie Chemosensory Behaviors”
seit 2020	Editorial Board “Frontiers in Neural Circuits”
2019	Mitglied des Program Committee des International Symposium on Olfaction and Taste (ISOT 2020)
2017	Mitglied des Program Committee der Association of Chemoreception Sciences (AChemS)
2017	Mitglied der Interstellar Initiative; The New York Academy of Sciences & Japan Agency for Medical Research and Development; ~ 20.000 Euro Preisgeld
seit 2017	Editorial Board “Frontiers in Cellular Neuroscience”
seit 2016	Mitglied der Young Academy of Europe
2010-2014	Post-Doktorand Schwerpunkt: “Sensorische Verarbeitung im olfaktorischem System der Maus” PI: Prof .Dr. Matt Wachowiak Department of Neurobiology and Anatomy, School of Medicine, University of Utah, USA
2013	Polak Young Investigator Award 2013 Association of Chemoreception Sciences (AChemS)
2009-2010	Post-Doktorand Schwerpunkt: “Sensorische Verarbeitung im olfaktorischem System der Maus” PI: Prof .Dr. Matt Wachowiak Department of Biology, Boston University, USA
2005-2009	Promotion (summa cum laude) Titel: “Mechanismen trigeminaler Wahrnehmung - Charakterisierung der zellulären Eigenschaften sensorischer Neurone im trigeminalen System von Ratte und Maus" Lehrstuhl für Zellphysiologie, Ruhr-Universität Bochum Gutachter: Prof. Dr. Dr. Dr. Hanns Hatt Prof. Dr. Lutz Pott
2007	Teilnehmer des “57^th Meeting of Nobel Prize Winners” (Physiology or Medicine); Nominiert vom Graduiertenkolleg GRK 736; 1.-6- Juli 2007, Lindau
2004-2005	Diplomarbeit (Note 1.1) Titel: "Funktionale Charakterisierung virusinfizierter trigeminaler Neurone der Maus" Lehrstuhl für Zellphysiologie, Ruhr-Universität Bochum Gutachter: Prof. Dr. Christian H. Wetzel PD Dr. M. Schmidt
2000-2004	Biologie Studium, Ruhr-Universität Bochum

Expertenprofil

We receive sensory information via our sensory organs. However, what we perceive (and what we don’t!) is strongly influenced by our experiences and expectations, as well as our attention and arousal state.
Our brain thereby actively influences and filters sensory information; mainly using so called “top-down” inputs. Failure to do so can lead to medical conditions, such as attention deficit disorder or autism. It is well established that modulations of information processing occur in higher brain areas such as neocortex and hippocampus. However, less is known about the mechanisms by which top-down inputs are affecting early processing stages of the brain. Modulations at these early stages are of particular importance since they will affect all subsequent processing steps.
Our lab investigates top-down modulations using the olfactory system (sense of smell) as a model. In the olfactory system top-down inputs to the earliest stage of information processing, the olfactory bulb, seem to be particular important as they even outnumber direct synaptic sensory inputs.
In order to investigate the mechanisms by which top-down inputs are affecting early sensory information processing and the specific behavioral contexts leading to their activation our lab uses a large variety of new optogenetic tools in combination with 2-photon microscopy and extracellular recordings.

Serviceangebot

- Zelltypspezifische Markierungen
- In-vivo Weitfeldmikroskopie
- In-vivo Multiphotonenmikroskopie
- In-vivo-Elektrophysiologie
- Verhaltensexperimente
- Optogenetische Manipulationen
- Histologische Rekonstruktionen (z.B. CUBIC clearing)

Projekte • Kooperationen

Projekte

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Kooperationen

Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Dr. Martin Schwarz
Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency, Dr. Pablo Chamero, Ph.D.
Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik, Professorin Dr. Zhaoping Li
The Francis Crick Institute, London, UK, Prof. Dr. Andreas Schaefer
University of Bielefeld, Dr. Martin Strube-Bloss
University of Bonn Medical Center, Dr. Tobias Ackels