Neurobiologische Modelle und natürliches Verhalten
Vom Vogelgesang zu neuronalen Modellen
Dr. Pepe Alcami
© Carolin Bleese
Gruppenleiter
© Pepe Alcami
Wir interessieren uns für die plastischen neuronalen Mechanismen, durch die Tiere in herausfordernden Umgebungen plastische Verhaltensweisen ausführen. Wir fragen, wie Neuronen, Synapsen und Schaltkreise bei Singvögeln flexible Vokalisationen erzeugen.
Unsere Forschung:
Singvögel sind ein hervorragendes neuroethologisches Modell. Sie lernen ihre Lieder mit Hilfe von Lehrern, ähnlich wie wir Menschen die Sprache lernen, und bei einigen Arten bleibt ihre Plastizität bis ins Erwachsenenalter hoch. Singvögel haben in ihrem Gehirn spezielle Mechanismen entwickelt, die wir untersuchen können, um zu verstehen, wie Zellen, Synapsen und Schaltkreise zur Produktion und Plastizität des Vogelgesangs führen. Unter diesen Mechanismen interessieren uns insbesondere Synapsen, speziell elektrische Synapsen, und neuronale biophysikalische Eigenschaften, vor allem diejenigen, die von Axonen und ihren myelinisierenden Zellen beigesteuert werden. Auf der Verhaltensebene untersuchen wir dieses neuroethologische Modell kontinuierlich, um Verhaltenskenntnisse über die Plastizität der Funktion ihrer neuronalen Schaltkreise zu gewinnen, vom Gesang bis zum Gehirn und dessen Berechnungen. So haben wir beispielsweise eine neuartige Form der Verhaltensplastizität beschrieben, die durch soziale Kontexte, sogenannte „Duelle”, hervorgerufen wird und deren neuronale Grundlagen wir derzeit untersuchen.
© Santhosh Totiger
Unsere Forschung zeichnet sich durch eine starke Multidisziplinarität aus, die theoretische Modellierung und Experimente miteinander verbindet. Zu unseren experimentellen Werkzeugen gehören Elektrophysiologie (Ganzzellableitungen, extrazelluläre Ableitungen), Anatomie, Bildgebung mit Licht (konfokale Mikroskopie) und Elektronen (Elektronenmikroskopie).
Veröffentlichungen:
Ausgewählte Veröffentlichungen:
Castelfranco A, Alcami P. (2025) Mitochondria delay action potential propagation. : 28.534468. Communications Biology 8:1341.
Alcami P., Ma S., Gahr M. (2025) Telemetry reveals rapid duel-driven song plasticity in a competitive social environment. Frontiers in Psychology 15:1468782.
Alcami P., Totagera S., Sohnius-Wilhelmi N., Leitner S., Grothe B., Frankl-Vilches C., Gahr M. (2021) Extensive GJD2 Expression in the Song Motor Pathway Reveals the Extent of Electrical Synapses in the Songbird Brain. Biology 10: 1099.
Alcami P., Pereda A. (2019) Beyond plasticity: the dynamic impact of electrical synapses on neural networks. Nature Reviews Neuroscience 20 (5): 253-271.
Alcami P. (2018) Electrical synapses enhance and accelerate interneuron recruitment in response to coincident and sequential excitation. Frontiers in Cellular Neuroscience 12:156.
Mitarbeiter:
| Name | Titel | Telefon | Aufgabengebiet | |
|---|---|---|---|---|
| Alcami, Pepe | Dr. | alcami@bio.lmu.de | +49 89 2180 74316 | Gruppenleiter |
| Izquierdo Ayala, Pablo | ayala@bio.lmu.de | Doktorand | ||
| Totagera, Santhosh | totagera@bio.lmu.de | +49 (0)89 218-74341 | Doktorand |
Offene Stellen:
Wir legen Wert auf Neugier, Geduld und sinnvolle Zusammenarbeit statt auf schnelle Ergebnisse. Wenn Ihnen das zusagt, würden wir uns freuen, von Ihnen zu hören!
Wir suchen derzeit Masterstudierende für Praktika oder Masterarbeiten zu experimentellen und theoretischen Projekten.
Wenn Sie daran interessiert sind, Möglichkeiten für eine Promotion oder ein Postdoc im Labor zu erkunden, schreiben Sie uns eine E-Mail!
Kontakt: alcami@bio.lmu.de
Aktuelles:
September 2025: Neue Veröffentlichung in Communications Biology mit Ann Castelfranco darüber, wie Mitochondrien als „Bodenwellen” bei der Ausbreitung von Aktionspotenzialen entlang von Axonen wirken können: Communications Biology
März 2025: Neue Veröffentlichung über eine neuartige Form der sozial induzierten Plastizität des Gesangsverhaltens bei Kanarienvögeln unter Verwendung telemetrischer Aufzeichnungen, zusammen mit Shouwen Ma und Manfred Gahr: Frontiers in Psychology
März 2025: Neue Veröffentlichung, die die komplexen Wechselwirkungen zwischen intrinsischen neuronalen Eigenschaften und elektrischer Kopplung beschreibt, zusammen mit unseren Kollegen aus Uruguay, Sebastian Curti und Federico Trigo: Neuroscience
Januar 2025: Der Artikel über Veränderungen im Gesang von Kanarienvögeln zwischen Winter und Frühling mit Santhosh Totiger ist auf bioRxiv erschienen: BioRxiv
Funding:
