limits2vision

Energie vs. Information: Identifizierung der Grenzen, die die Funktion der Netzhaut und des visuellen Systems bestimmen

01.01.2026 bis 31.12.2030

Die Netzhaut (Retina) mit ihrem komplexen Netzwerk aus über 100 Zelltypen spielt eine entscheidende Rolle bei der frühen visuellen Signalverarbeitung und der Weiterleitung verhaltensrelevanter Informationen an das Gehirn. Da diese ersten wichtigen Schritte des Sehens viel Energie erfordern, ist die Retina der größte relative Energieverbraucher im menschlichen Körper. Das internationale Graduiertenkolleg (iGRK) Limits2Vision widmet sich der Erforschung des empfindlichen Gleichgewichts zwischen Energieverbrauch und visueller Signalverarbeitung in der Retina.

An dieser Zusammenarbeit sind zwei führende europäische Augenforschungsinstitute beteiligt: Das Institut de la Vision in Paris und das Forschungsinstitut für Augenheilkunde in Tübingen. Sie bündeln ihre Kompetenzen, um ein außergewöhnliches Promotionsprogramm einzurichten, dass die nächste Generation von Sehforschenden ausbildet. Das iGRK wird von Experten auf den Gebieten der Neurobiologie, Physiologie, Pathologie, Genetik und des Stoffwechsels der Retina, sowie von Spezialisten für Computational Neuroscience und Maschinelles Lernen getragen. Dieser stark interdisziplinäre Ansatz gewährleistet eine breite Ausbildung für Promovierende, aber auch für Nachwuchsforschende, die leitende Positionen anstreben.

Ziel des iGRK ist es, die Mechanismen zu erforschen, die es der Retina ermöglichen, ihren Energiebedarf zu bewältigen und gleichzeitig visuelle Informationen effizient zu verarbeiten. Diese Fähigkeit erlaubt es der Retina, in hochdynamischen Umgebungen zu arbeiten. Zum Beispiel bedingt die Lichtadaptation einen hohen, sich schnell ändernden Energiebedarf, der nahe an der Grenze des biologisch Möglichen liegt. Einerseits kann die menschliche Retina trotz dieser Herausforderungen über ein Jahrhundert hinweg problemlos funktionieren, andererseits ist sie anfällig für genetische Mutationen, die zu einer raschen Netzhautdegeneration und letztlich zur Erblindung führen. Dieser Gegensatz zwischen Widerstandsfähigkeit und Anfälligkeit ist so faszinierend wie unverstanden. Die Vision des iGRK ist es, die diesem Paradox zugrundeliegenden Prinzipien aufzudecken. Wir erwarten Erkenntnisse, die nicht nur unser grundlegendes Verständnis dafür erweitern, wie sich biologische Systeme an rasche Veränderungen anpassen, sondern auch die Entwicklung innovativer Therapien für Erkrankungen der Netzhaut und des zentralen Nervensystems voranbringen.

Limits2Vision verfolgt einen integrativen Ansatz, bei dem Stoffwechsel, neuronale Verarbeitung und Genetik der Netzhaut in enger Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Labors und Institutionen untersucht werden. Das iGRK wird den Wissensaustausch zwischen den Antragstellern aus Tübingen und Paris erleichtern und ihre wissenschaftlichen Erkenntnisse und klinischen Erfahrungen für eine zukunftsweisende Forschung bündeln. Wir erwarten, damit die Zukunft der Spitzenforschung in der Augenheilkunde in Frankreich, Deutschland und Europa entscheidend mitgestalten zu können.