Prof. Gerber
Prof. Dr. Bertram Gerber
Institut für Biologie (IBIO)
Aktuelle Projekte
Timing und Valenzumkehr: Welche individuellen dopaminergen Eingangsneurone in den Pilzkörper sind hinreichend? (FOR 2705: Entschlüsselung eines Gehirn-Schaltkreises: Struktur, Plastizität und Verhaltensfunktion des Pilzkörpers von Drosophila)
Laufzeit: 01.08.2022 bis 31.10.2026
Belohnung zu erhalten und Bestrafung zu vermeiden sind wirkmächtige Ziele menschlichen und tierischen Verhaltens. Zu diesem Zweck haben Mensch und Tier Mechanismen entwickelt, um das Auftreten von Belohnungen bzw. von Bestrafungen vorherzusagen. Diese Mechanismen wurden intensiv erforscht und sind mittlerweile im Prinzip gut verstanden. Es wird allerdings üblicherweise die gesamte Kehrseite der Lernprozesse über Belohnungen und Bestrafungen nicht berücksichtigt. Nämlich ist es gleichermaßen entscheidend Reize zu erlernen, welche den Verlust einer Belohnung oder das Aussetzen einer Bestrafung vorhersagen! Tatsächlich fühlt es sich gut an eine Belohnung zu erhalten, aber es ist unangenehm, wenn sie wieder entzogen wird. Entsprechend werden Reize, die mit dem Erhalt oder dem Verlust von Belohnungen verknüpft sind, als positiv oder negativ gelernt. Und auch für Bestrafungen gilt: bestraft zu werden ist unmittelbar schlecht, aber es ist "schön, wenn der Schmerz nachlässt". Diese sogenannte Valenzumkehr ist eine grundlegende Eigenschaft der Verarbeitung von Belohnung und Bestrafung, aber ihre neurobiologischen Mechanismen sind bisher völlig unzureichend verstanden. Da dopaminerge Neurone im gesamten Tierreich, einschließlich des Menschen, eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung von Belohnungen und Bestrafungen spielen, wollen wir die einmaligen experimentellen Möglichkeiten des einfachen Nervensystems der Taufliege Drosophila ausnutzen, um die Rolle einzelner, identifizierter Dopaminneurone bei der Valenzumkehr zu untersuchen. So wollen wir verstehen, wie ein und dasselbe Erlebnis zwei gegensätzliche Gedächtnisse bewirken kann - nämlich für Reize, welche ihm vorausgehen, oder welche mit seinem Ende verknüpft sind. Zu diesem Zweck kombinieren wir hochauflösende Verhaltensexperimente mit Methoden der Optogenetik und unseren neuesten Befunden zum synaptischen Konnektom des Lernzentrums im Gehirn der Drosophila, dem sogenannten Pilzkörper.
DrosoExpect - Verstärkungslernen und -erwartung bei der Fruchtfliege Drosophila melanogaster - Teilprojekt experimentelle Arbeiten (01GQ2103B)
Laufzeit: 01.03.2022 bis 31.05.2025
Insekten haben Gehirne - wie sonst würden Ameisen oder Bienen nach Hause finden oder eine Fliege uns entkommen? Im Vergleich zum Menschen bestehen ihre Gehirne aber aus sehr viel weniger Nervenzellen - und doch hat die jüngste Forschung eine verblüffende Komplexität der neuronalen Schaltkreise im Insektengehirn aufgedeckt. Wozu ist all diese Komplexität gut? Unser Ziel ist es, Vorstellungen aus der Lernpsychologie auf diese neu entdeckten Schaltkreise abzubilden. Bisher hat man sich z.B. weitgehend darauf konzentriert, was diese Tiere lernen, wenn sie eine Belohnung oder Bestrafung erhalten, ganz wie im Falle der bekannten Pawlowschen Lernexperimente mit Hunden. Im Gegensatz dazu wollen wir untersuchen, wie Insekten erlernen unter welchen Umständen sie eine Belohnung oder Bestrafung eben gerade nicht erhalten (engl. conditioned inhibition). Anatomische und verhaltensbiologische Arbeiten werden mit der optogenetischen Kontrolle belohnender oder bestrafender Nervenzellen im Gehirn kombiniert und in ein realistisches computergestütztes Modell der Verhaltenssteuerung überführt. Das Projekt wird so Einblicke in die Fähigkeit des zahlenmäßig einfachen und doch hochkomplex verschalteten Gehirns der Fruchtfliege liefern und so als Beispiel 'biologischer Intelligenz' dienen. Die erarbeiteten Computermodelle können dann als Vorbild für eine effektive und energieeffiziente Verhaltenssteuerung herangezogen werden, was eine Entwicklung gleichermaßen 'intelligenter' autonomer Roboter inspirieren kann. Die experimentellen Arbeiten werden unter Federführung von Prof. Bertram Gerber am Leibniz-Institut für Neurobiologie in Magdeburg durchgeführt, die computergestützten Modellierungen werden von Prof. Martin Nawrot an der Universität zu Köln angeleitet. Wissenschaftlicher Verbundpartner ist Prof. Brian H. Smith von der Arizona State University, USA, Kooperationspartnerin ist Dr. Tihana Jovanic vom Institut Pasteur in Paris, Frankreich.
Abgeschlossene Projekte
CBBS Graduiertenprogramm
Laufzeit: 01.01.2017 bis 30.06.2023
The aim of our CBBS neuroscience graduate program (CBBS GP) is to connect students from the Otto von Guericke University (OVGU), the Leibniz Institute for Neurobiology (LIN) and the German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE). The CBBS graduate program is founded by the Center for Behavioral Brain Sciences CBBS, a central scientific institution of the Otto von Guericke University Magdeburg.
Currently, more than 150 PhD students, MD students and postdocs are already registered. Under the umbrella of the Otto von Guericke Graduate Academy (OVG-GA), the CBBS GP offers assistance on arrival in Magdeburg / Germany, helps to overcome bureaucratic hurdles and gives students a guide how to shape their own career. In addition, the CBBS GP organizes German courses in various formats and creates the basis for a scientific exchange thanks to the study groups offered. In addition to the calendar, which now includes all events taking place on the medical campus, the CBBS GP tries to give an overview of the research taking place on that campus with the new ring lecture. The CBBS GP provides information about national and international job offers, including the black board with job advertisements for students, PhDs, MDs and postdocs.
Timing und Valenzumkehr: Welche individuellen dopaminergen Eingangsneurone in den Pilzkörper sind hinreichend? (FOR 2705: Entschlüsselung eines Gehirn-Schaltkreises: Struktur, Plastizität und Verhaltensfunktion des Pilzkörpers von Drosophila)
Laufzeit: 15.11.2018 bis 01.08.2022
Belohnung zu erhalten und Bestrafung zu vermeiden sind wirkmächtige Ziele menschlichen und tierischen Verhaltens. Zu diesem Zweck haben Mensch und Tier Mechanismen entwickelt, um das Auftreten von Belohnungen bzw. von Bestrafungen vorherzusagen. Diese Mechanismen wurden intensiv erforscht und sind mittlerweile im Prinzip gut verstanden. Es wird allerdings üblicherweise die gesamte Kehrseite der Lernprozesse über Belohnungen und Bestrafungen nicht berücksichtigt. Nämlich ist es gleichermaßen entscheidend Reize zu erlernen, welche den Verlust einer Belohnung oder das Aussetzen einer Bestrafung vorhersagen! Tatsächlich fühlt es sich gut an eine Belohnung zu erhalten, aber es ist unangenehm, wenn sie wieder entzogen wird. Entsprechend werden Reize, die mit dem Erhalt oder dem Verlust von Belohnungen verknüpft sind, als positiv oder negativ gelernt. Und auch für Bestrafungen gilt: bestraft zu werden ist unmittelbar schlecht, aber es ist "schön, wenn der Schmerz nachlässt". Diese sogenannte Valenzumkehr ist eine grundlegende Eigenschaft der Verarbeitung von Belohnung und Bestrafung, aber ihre neurobiologischen Mechanismen sind bisher völlig unzureichend verstanden. Da dopaminerge Neurone im gesamten Tierreich, einschließlich des Menschen, eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung von Belohnungen und Bestrafungen spielen, wollen wir die einmaligen experimentellen Möglichkeiten des einfachen Nervensystems der Taufliege Drosophila ausnutzen, um die Rolle einzelner, identifizierter Dopaminneurone bei der Valenzumkehr zu untersuchen. So wollen wir verstehen, wie ein und dasselbe Erlebnis zwei gegensätzliche Gedächtnisse bewirken kann - nämlich für Reize, welche ihm vorausgehen, oder welche mit seinem Ende verknüpft sind. Zu diesem Zweck kombinieren wir hochauflösende Verhaltensexperimente mit Methoden der Optogenetik und unseren neuesten Befunden zum synaptischen Konnektom des Lernzentrums im Gehirn der Drosophila, dem sogenannten Pilzkörper.
Bildung und Abruf von Belohnungs-spezifischen Gedächtnissen
Laufzeit: 01.07.2016 bis 31.07.2020
Gedächtnisse erlauben die Vorhersage der Zukunft basierend auf Erfahrung. Diese Vorhersagen sollten einfach sein, um zuverlässig Annäherungs- versus Fluchtverhalten zu steuern. Sie sollten aber auch reichhaltig genug sein, um situationsgerecht passendes Verhalten hervor zu bringen: Droht eine Flut, ist man auf dem Dach gut aufgehoben, droht ein Wirbelsturm, im Keller. Um die neuronalen Schaltkreise solcher Gedächtnisleistungen zu verstehen wird ein experimentelles System benötigt, welches einerseits einfach genug ist, um handhabbar zu sein, welches aber hinreichend komplex ist, um interessant zu bleiben. Hier bieten die Larven der Taufliege Drosophila einen für die Forschung besonders ergiebigen Kompromiss. In diesem Projekt untersuchen wir die neuronalen Schaltkreise, welche es den Larven ermöglichen, Belohnungs-spezifische Gedächtnisse zu bilden und in ihrem Suchverhalten abzurufen.
SFB 779 Neurobiologie motivierten Verhaltens, TP B11N: Wo und wie lernt Drosophila über Belohnung, relief, und Sicherheit vor Strafe
Laufzeit: 01.01.2016 bis 31.12.2019
Eine Ur-frage motivierten Verhaltens ist, sich einem Reiz zu- oder abzuwenden. Wir erforschen sechs Arten von Gedächtnis, welche diese Balance betreffen. Kenntnis dieser Gedächtnisformen bietet ggf. unabhängige Möglichkeiten Störungen motivierten Verhaltens zu beheben. Tier und Mensch zeigen Annäherungsverhalten wenn Gedächtnisse i) Belohnung vorhersagen, ii) die 'Erlösung' von einem Schmerzreiz (engl. relief), oder iii) Sicherheit vor Bestrafung. Entsprechend führen Gedächtnisse für iv) Bestrafung, v) Verlust einer Belohnung, oder vi) Unerreichbarkeit einer Belohnung zu gelernter Vermeidung. Wir untersuchen diese Vorgänge bei der Fliege Drosophila - in Hinblick auf das evolutionär konservierte Synapsinprotein, sowie der sog. Pilzkörper, einem übergeordneten Gehirnbereich der Insekten.
Miniatur-Insektenmodell für aktives Lernen (MINIMAL)
Laufzeit: 01.01.2014 bis 31.12.2016
Die Biologie liefert die Inspiration für die Vision von kleinen Geräten mit geringem Stromverbrauch, die in der Lage sind, schnell und selbstständig über Umweltbedingungen zu lernen, was eine Vorhersage und adaptive, vorausschauende Handlungen ermöglicht. Larvale Drosophila haben weniger als 10.000 Neuronen, zeigen jedoch eine Vielzahl komplexer Orientierungs- und Lernverhaltensweisen, einschließlich nicht-trivialer antizipatorischer Handlungen, die eine kontextabhängige Bewertung des Wertes der gelernten Hinweise erfordern. Die derzeitige Theorie des computergestützten Lernens kann diese Fähigkeiten nicht vollständig erklären oder nachbilden. Wir wollen eine neue Grundlage für das Verständnis des natürlichen Lernens schaffen, indem wir ein vollständiges mehrstufiges Modell des Lernens in Larven entwickeln. Unsere Ziele sind: (1) auf einer feinen Skala zu analysieren, wie das Geruchsverhalten von Larven durch assoziative Konditionierung gesteuert und verändert wird, verbunden mit agentenbasierten Modellen, die die Lernfähigkeiten in der laufenden sensomotorischen Kontrolle verankern; (2) Erstellung von neuronalen Eins-zu-eins-Computermodellen, die unter Ausnutzung der jüngsten Erweiterung des neurogenetischen Instrumentariums von Drosophila validiert werden können, um eine beispiellose Fähigkeit zur Charakterisierung und Manipulation neuronaler Schaltkreise während eines uneingeschränkten Verhaltens zu erlangen; (3) Ableitung neuartiger, verallgemeinerbarer Algorithmen und Schaltkreisarchitekturen aus diesen Modellen, die zur Verbesserung der Lern- und Antizipationsfähigkeiten von Maschinen eingesetzt werden können.
Dieser Text wurde mit DeepL übersetzt
Generating a comprehensive toolkit for functional studies of associative conditioning circuitry in larval Drosophila
Laufzeit: 15.03.2015 bis 14.03.2016
The circuit for associative learning reconstructed in Drosophila larva during the course of this visitor project offers an excellent opportunity to determine the functional roles of distinct microcircuit motifs within a learning center and to determine how a complement of a few hundred first and second-order mushroom body output neurons orchestrate distinct aspects of a conditioned response in distinct contexts. Of particular interest are functional roles of different types of feedback neurons - MBONs that synapse onto DANs and MBONs. We will test whether they might be involved in encoding "prediction error" signals or in encoding information about timing of conditioned stimulus (CS) and unconditioned stimulus (US). We will optogenetically pair the CS and US pathways in varying temporal sequences and with varying timing intervals, and monitor the activation of DAN and MBON in response to US or CS during and after training. We will also manipulate the activity of the feedback neurons during the different pairing protocols and determine the effect of these manipulations on DAN and MBON activation in fictive preparation and on memory formation and retrieval in freely behaving animals.
We will also test whether CS and US pairing can induce plasticity at additional CS and US convergence sites upstream and downstream of the MB. For example, we will monitor the activity of the second-order MBON "convergence" neurons that receive MBON, CS and US inputs, following repeated CS and US presentation while inactivating the input MBON.
Bernstein Fokus Lernen - Insekten inspirieren Roboter: Integration of memory, situational value, and behaviour options in Drosophila (01GQ1342)
Laufzeit: 01.03.2013 bis 31.12.2015
Folgeprojekt zu 01GQ0942
Wir untersuchen, wie eine einfache Entscheidung, charakterisiert durch die Integration des 'Dreiklangs' aus (i) einer aktivierten Gdächtnisspur, (ii) einer Bewertung der gegenwärtigen Situation und (iii) der dem Tier offen stehenden Verhaltensweisen, neuronal organisiert ist, und wie eine solche Entscheidung sich in einem rechnerischen Modell abbilden lässt. Wir bearbeiten diese Frage anhand der Entscheidung larvaler Drosophila ein bereits angelegtes Gedächtnis für die Verknüpfung eines Duftes mit einer Futterbelohnung in gelerntes Verhalen umzusetzen - oder dies eben gerade nicht zu tun.
Gedächtnis und Situation
Aufgrund unserer eigenen Vorarbeiten gehen wir davon aus, dass die Gedächtnisspur für die Verknüpfung eines Duftreizes mit einer Zuckerbelohnung in den sog. Pilzkörpern lokalisiert ist. Die Art und Weise, wie die Duftinformation an die Pilzkörper weitergeleitet wird, ist weitgehend bekannt. Im Rahmen einer Zusammenarbeit mit dem Janelia Farm Research Campus des Howard Hughes Medical Institute (Ashburn, VA, USA) untersuchen wir, genau welche Zellen die Belohnungsinformation zu den Pilzkörpern übertragen, und welche Nervenzellen am Abruf der Gedächtnisspur beteiligt sind. Zu diesem Zweck sind sowohl umfangreiche Verhaltensexperimente wie auch eine detaillierte, ultrastrukturelle (i. e. elektronenmikroskopische) Aufklärung der Verbindungen zwischen den beteiligten Nervenzellen notwendig. Die durch die Zusammenarbeit mit der Janelia Farm möglich gewordene Präzision dieser Analysen ist besonders zu begrüßen - macht aber auch hinsichtlich des Verhaltens und der ultrastrukturellen Arbeiten viel freudige, zusätzliche Mühe.
Diese Studien geben Aufschluss darüber, wie erfahrungsabhängige Veränderungen an genau bestimmten Orten eines Schaltkreises für angepasste Verhaltensänderungen sorgen können.
Verhalten
Wir werden detaillierte Analysen der Bewegungsmuster von trainierten gegenüber untrainierten Larven durchführen, um die spezifischen 'Verhaltensmodule' zu identifizieren, die durch das Lernen verändert werden. So erfahren wir, welche 'Verhaltensmodule' dann in einem Roboter modifiziert werden sollten.
Modellbildung
Wir werden prüfen, ob Gleichungen von Lernmodellen des Rescorla-Wagner-Typs verwendet werden können, um die Entscheidung der Larven hinsichtlich der Frage 'Sollte eine konditionierte Reaktion gezeigt werden - oder nicht?' zu beschreiben. Dabei wird eine zentrale Rolle spielen, ob und wie sich die entsprechenden rechnerischen Vorgänge auf die experimentell aufgeklärten Schaltkreise abbilden lassen.
SFB 779 Neurobiologie motivierten Verhaltens, Graduiertenkolleg
Laufzeit: 01.01.2012 bis 31.12.2015
- Qualifizierung der im SFB 779 beschäftigten und assoziierten Doktorandinnen und Doktoranden
- einheitliche Qualitätsstandards für die Promovierenden
- Einhaltung kurzer Promotionszeiten
- Vereinbarkeit beruflicher Herausforderungen in der Promotionsphase mit Familie und Kindern
- Bereicherung des wissenschaftlichen Lebens am Standort
- Geschlechtergerechtigkeit
Das Graduiertenkolleg will ein breites neurowissenschaftliches Methodenspektrum vermitteln und legt Wert auf Interdisziplinarität. Es wird inhaltlich mit dem PhD Studiengang Integrative Neuroscience harmonisiert.
Im Rahmen des Graduiertenkollegs werden fünf verschiedene Formen kollegspezifischer Veranstaltungen mit unterschiedlicher Frequenz angeboten, die inhaltlich und zeitlich aufeinander abgestimmt sind:
- Kolloquium (eingeladene Gastrednerinnen und Gastredner, 14-tägig; Auswahl und Vorort-Betreuung der Gäste durch die Kollegiaten
- Kollegiaten-Seminar (Präsentation eigener Ergebnisse, 14-tägig im Wechsel mit dem Kolloquium)
- Vermittlung von Schlüsselqualifikationen in einer Ringvorlesung (1 x monatlich)
- Zusatzmodule zur Verbreiterung des Methodenspektrums und Vertiefung der im Haupt- bzw. Masterstudium erlangten praktischen Fähigkeiten und technologischen Expertise
- Kolleg-Retreat (einmal jährlich; wird von Kollegiaten mitorganisiert)
SFB 779 Neurobiologie motivierten Verhaltens, TP B11N: Molekulare und zelluläre Mechanismen des RELIEF LEARNING bei Drosophila
Laufzeit: 01.01.2012 bis 31.12.2015
Das Erlangen von Belohnungen und das Vermeiden von Bestrafungen bestimmt wesentlich mit, was wir tun und was wir unterlassen. Insofern muss man die Prozessierung von Belohnungs- und Strafreizen verstehen, wenn man motiviertes Verhalten verstehen will. Unsere Forschung an der Taufliege Drosophila melanogaster und die laufenden Kooperationen, die sie mit an Ratten und an Menschen arbeitenden Kollegen ausgelöst hat, fragt insbesondere: Wie kommt es, dass ein und derselbe Strafreizzwei Gedächtnisspuren induzieren kann, die gegensätzliches Verhalten zur Folge haben? Bezüglich eines schmerzhaften Stromschlags nämlich sind zwei Dinge wichtig: Was verursachte ihn? Was ließ ihn aufhören? Es stellt sich heraus, dass Drosophila nicht nur eine gelernte Vermeidung eines Duftes zeigen, wenn dieser Duft im Training einem Stromschlag voranging (Duft -> Stromschlag) (PUNISHMENT-LEARNING), sondern auch eine gelernte Annäherung zeigen, wenn die Reihenfolge im Training umgekehrt war, d. h. wenn der Duft erst im Moment der Linderung des Schmerzes auf das Ende des Stromschlags folgte (Stromschlag -> Duft) (RELIEF-LEARNING). Ziel dieses Projektes ist, die molekularen und zellulären Mechanismen zu verstehen, die diese gegensätzlichen Gedächtnisspuren bezüglich des Beginns bzw. des Endes einer Bestrafung verursachen.
Diese Experimente werden zu einem umfassenden Verständnis der Verhaltenskonsequenzen schmerzhafter, traumatischer Erfahrungen beitragen, und insbesondere helfen, die belohnend wirkende "Kehrseite" solcher Erfahrungen besser zu verstehen. So können, in Kooperation mit an Mensch und Ratte arbeitenden Kollegen, womöglich neue Perspektiven auf psychiatrische Erkrankungen wie die post-traumatische Belastungsstörung oder Panikerkrankungen entwickelt werden.
Associative conditioning between odor and pain in larval Drosophila
Laufzeit: 01.03.2014 bis 28.02.2015
The study of olfactory learning and memory in adult Drosophila has been enormously productive, leading to the discovery of many conserved molecules and circuit motifs that mediate the formation and recall of associative odor memories. However, a level of understanding that attains complete cellular resolution requires that all relevant sensory inputs, i.e., both conditioned and unconditioned stimuli, are precisely mapped from the sensory periphery to the brain to the motor circuits that implement behavior. We propose to develop such a model using the Drosophila larva. Owing to the simplicity of larva movement, it has recently become possible to fully decompose its strategies for locomotory behavior and navigational decision-making in terms of stimulus-evoked modulations of a small number of motor programs. This provides a rigorous starting point for mechanistic understanding of innate and learned algorithms for navigating a stimulus environment. Another key advantage of the larva is that its nervous system is numerically simple and that excellent genetic tools exist to selectively target individual neuron classes. This offers a unique opportunity to identify key cellular and molecular players involved in forming, storing and recalling memories.
Associative conditioning between odor and pain in larval Drosophila
Laufzeit: 01.09.2012 bis 31.08.2013
The study of olfactory learning and memory in adult Drosophila has been enormously productive, leading to the discovery of many conserved molecules and circuit motifs that mediate the formation and recall of associative odor memories. However, a level of understanding that attains complete cellular resolution requires that all relevant sensory inputs, i.e., both conditioned and unconditioned stimuli, are precisely mapped from the sensory periphery to the brain to the motor circuits that implement behavior. We propose to develop such a model using the Drosophila larva. Owing to the simplicity of larva movement, it has recently become possible to fully decompose its strategies for locomotory behavior and navigational decision-making in terms of stimulus-evoked modulations of a small number of motor programs. This provides a rigorous starting point for mechanistic understanding of innate and learned algorithms for navigating a stimulus environment. Another key advantage of the larva is that its nervous system is numerically simple and that excellent genetic tools exist to selectively target individual neuron classes. This offers a unique opportunity to identify key cellular and molecular players involved in forming, storing and recalling memories.
Bernstein Fokus Lernen - Insekten inspirieren Roboter: Integration of memory, situational value, and behaviour options in Drosophila (01GQ0942)
Laufzeit: 01.06.2009 bis 28.02.2013
Wir untersuchen, wie eine einfache Entscheidung, charakterisiert durch die Integration des 'Dreiklangs' aus (i) einer aktivierten Gdächtnisspur, (ii) einer Bewertung der gegenwärtigen Situation und (iii) der dem Tier offen stehenden Verhaltensweisen, neuronal organisiert ist, und wie eine solche Entscheidung sich in einem rechnerischen Modell abbilden lässt. Wir bearbeiten diese Frage anhand der Entscheidung larvaler Drosophila ein bereits angelegtes Gedächtnis für die Verknüpfung eines Duftes mit einer Futterbelohnung in gelerntes Verhalen umzusetzen - oder dies eben gerade nicht zu tun.
Gedächtnis und Situation
Aufgrund unserer eigenen Vorarbeiten gehen wir davon aus, dass die Gedächtnisspur für die Verknüpfung eines Duftreizes mit einer Zuckerbelohnung in den sog. Pilzkörpern lokalisiert ist. Die Art und Weise, wie die Duftinformation an die Pilzkörper weitergeleitet wird, ist weitgehend bekannt. Im Rahmen einer Zusammenarbeit mit dem Janelia Farm Research Campus des Howard Hughes Medical Institute (Ashburn, VA, USA) untersuchen wir, genau welche Zellen die Belohnungsinformation zu den Pilzkörpern übertragen, und welche Nervenzellen am Abruf der Gedächtnisspur beteiligt sind. Zu diesem Zweck sind sowohl umfangreiche Verhaltensexperimente wie auch eine detaillierte, ultrastrukturelle (i. e. elektronenmikroskopische) Aufklärung der Verbindungen zwischen den beteiligten Nervenzellen notwendig. Die durch die Zusammenarbeit mit der Janelia Farm möglich gewordene Präzision dieser Analysen ist besonders zu begrüßen - macht aber auch hinsichtlich des Verhaltens und der ultrastrukturellen Arbeiten viel freudige, zusätzliche Mühe.
Diese Studien geben Aufschluss darüber, wie erfahrungsabhängige Veränderungen an genau bestimmten Orten eines Schaltkreises für angepasste Verhaltensänderungen sorgen können.
Verhalten
Wir werden detaillierte Analysen der Bewegungsmuster von trainierten gegenüber untrainierten Larven durchführen, um die spezifischen 'Verhaltensmodule' zu identifizieren, die durch das Lernen verändert werden. So erfahren wir, welche 'Verhaltensmodule' dann in einem Roboter modifiziert werden sollten.
Modellbildung
Wir werden prüfen, ob Gleichungen von Lernmodellen des Rescorla-Wagner-Typs verwendet werden können, um die Entscheidung der Larven hinsichtlich der Frage 'Sollte eine konditionierte Reaktion gezeigt werden - oder nicht?' zu beschreiben. Dabei wird eine zentrale Rolle spielen, ob und wie sich die entsprechenden rechnerischen Vorgänge auf die experimentell aufgeklärten Schaltkreise abbilden lassen.
2024
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Cognitive limits of larvalDrosophila: testing for conditioned inhibition, sensory preconditioning, and second-order conditioning
Sen, Edanur; El-Keredy, Amira; Jacob, Nina; Mancini, Nino; Asnaz, Gülüm; Widmann, Annekathrin; Gerber, Bertram; Thoener, Juliane
In: Learning & memory - Plainview, NY : Cold Spring Harbor Laboratory Press, Bd. 31 (2024), Heft 5, insges. 16 S.
Prediction error drives associative learning and conditioned behavior in a spiking model of Drosophila larva
Jürgensen, Anna-Maria; Sakagiannis, Panagiotis; Schleyer, Michael; Gerber, Bertram; Nawrot, Martin Paul
In: iScience - Amsterdam : Elsevier, Bd. 27 (2024), Heft 1, Artikel 1086640, insges. 21 S.
2023
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Metamorphosis - the making of a maggot brain
Thum, Andreas; Gerber, Bertram
In: eLife - Cambridge : eLife Sciences Publications, Bd. 12 (2023), Artikel e86696, insges. 3 S.
High-resolution analysis of individual Drosophila melanogaster larvae uncovers individual variability in locomotion and its neurogenetic modulation
Thane, Michael; Paisios, Emmanouil; Stöter, Torsten; Krüger, Anna-Rosa; Gläß, Sebastian; Dahse, Anne-Kristin; Scholz, Nicole; Gerber, Bertram; Lehmann, Dirk J.; Schleyer, Michael
In: Open biology - London : Royal Society Publishing, Bd. 13 (2023), Heft 4, insges. 33 S.
Rewarding capacity of optogenetically activating a giant GABAergic central-brain interneuron in larval drosophila
Mancini, Nino; Thoener, Juliane; Tafani, Esmeralda; Pauls, Dennis; Mayseless, Oded; Strauch, Martin; Eichler, Katharina; Champion, Andrew; Kobler, Oliver; Weber, Denise; Sen, Edanur; Weiglein, Aliće; Hartenstein, Volker; Chytoudis-Peroudis, Charalampos-Chrysovalantis; Jovanic, Tihana; Thum, Andreas Stephan; Rohwedder, Astrid; Schleyer, Michael; Gerber, Bertram
In: The journal of neuroscience - Washington, DC : Soc., Bd. 43 (2023), Heft 44, S. 7393-7428
2022
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Optogenetically induced reward and frustration memory in larval Drosophila melanogaster
Thoener, Juliane; Weiglein, Aliće; Gerber, Bertram; Schleyer, Michael
In: The journal of experimental biology - Cambridge: Company of Biologists, Bd. 225 (2022), 16
Age-related decrease in appetitive associative memory in fruit flies
König, Christian; Gerber, Bertram
In: The journal of experimental biology - Cambridge: Company of Biologists, Bd. 225 (2022), 21
2021
Abstract
Opponent types of learning through occurrence vs. termination of reinforcement
Thöner, Juliane; Weiglein, Aliće; Toshima, Naoko; Mancini, Nino; Schleyer, Michael; Gerber, Bertram
In: Neuroforum - Berlin: De Gruyter, 2003, Bd. 27 (2021), 1, Supplement, insges. 1 S.
The role of specific dopaminergic neurons for gating memory retrieval
Schleyer, Michael; Weiglein, Aliće; Thoener, Juliane; Strauch, Martin; Hartenstein, Volker; Gerber, Bertram
In: Neuroforum - Berlin: De Gruyter, 2003, Bd. 27 (2021), 1, Supplement, insges. 1 S.
Begutachteter Zeitschriftenartikel
A quick and versatile protocol for the 3D visualization of transgene expression across the whole body of larval Drosophila
Kobler, Oliver; Weiglein, Aliće; Hartung, Kathrin; Chen, Yi-chun; Gerber, Bertram; Thomas, Ulrich
In: Journal of neurogenetics - Abingdon: Taylor & Francis Group, 1983, Bd. 35 (2021), 3, S. 306-319
Aversive teaching signals from individual dopamine neurons in larval Drosophila show qualitative differences in their temporal 'fingerprint'
Weiglein, Aliće; Thoener, Juliane; Feldbruegge, Irina; Warzog, Louisa; Mancini, Nino; Schleyer, Michael; Gerber, Bertram
In: The journal of comparative neurology - New York, NY [u.a.]: Wiley-Liss, Bd. 529 (2021), 7, S. 1553-1570
2020
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Rewarding compounds identified from the medicinal plant Rhodiola rosea
Michels, Birgit; Franke, Katrin; Weiglein, Aliće; Sultani, Haider; Gerber, Bertram; Wessjohann, Ludger A.
In: The journal of experimental biology - Cambridge: Company of Biologists, Volume 223(2020), article jeb223982
Future perspectives of neurogenetics - in honor of Troy D. Zars (19672018)
Gerber, Bertram; King, Elizabeth G.; Schulz, David; Tanimoto, Hiromu; Waddell, Scott; Wu, Chun-Fang
In: Journal of neurogenetics - Abingdon: Taylor & Francis Group, Bd. 34 (2020), 1, S. 1
Identification of dopaminergic neurons that can both establish associative memory and acutely terminate its behavioral expression
Schleyer, Michael; Weiglein, Aliće; Thoener, Juliane; Strauch, Martin; Hartenstein, Volker; Kantar Weigelt, Melisa; Schuller, Sarah; Saumweber, Timo; Eichler, Katharina; Rohwedder, Astrid; Merhof, Dorit; Zlatic, Marta; Thum, Andreas S.; Gerber, Bertram
In: The journal of neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience - Washington, DC: Soc., Bd. 40 (2020), 31, S. 5990-6006
2019
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Rhodiola rosea root extract has antipsychotic-like effects in rodent models of sensorimotor gating
Coors, Andreas; Brosch, Marcel; Kahl, Evelyn; Khalil, Radwa; Michels, Birgit; Laub, Annegret; Franke, Katrin; Gerber, Bertram; Fendt, Markus
In: Journal of ethnopharmacology - New York, NY [u.a.] : Elsevier, Bd. 235 (2019), S. 320-328
An optogenetic analogue of second-order reinforcement in Drosophila
König, Christian; Khalili, Afshin; Niewalda, Thomas; Gao, Shiqiang; Gerber, Bertram
In: Biology letters - London: Soc., Bd. 15.2019, 7, S. 1-5
Timing-dependent valence reversal - a principle of reinforcement processing and its possible implications
Gerber, Bertram; König, Christian; Fendt, Markus; Andreatta, Marta; Romanos, Marcel; Pauli, Paul; Yarali, Ayse
In: Current Opinion in Behavioral Sciences - Amsterdam [u.a.]: Elsevier, 2015, Bd. 26.2019, S. 114-120
Reversal learning in Drosophila larvae
Mancini, Nino; Hranova, Sia; Weber, Julia; Weiglein, Aliće; Schleyer, Michael; Weber, Denise; Thum, Andreas S.; Gerber, Bertram
In: Learning & memory - Plainview, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, Bd. 26.2019, 11, S. 424-435
Implications of the Sap47 null mutation for synapsin phosphorylation, longevity, climbing proficiency and behavioural plasticity in adult Drosophila
Blanco Redondo, Beatriz; Nuwal, Nidhi; Kneitz, Susanne; Nuwal, Tulip; Halder, Partho; Liu, Yiting; Ehmann, Nadine; Scholz, Nicole; Mayer, Annika; Kleber, Jörg; Kähne, Thilo; Schmitt, Dominique; Sadanandappa, Madhumala K.; Funk, Natalja; Albertova, Viera; Helfrich-Förster, Charlotte; Ramaswami, Mani; Hasan, Gaiti; Kittel, Robert Johannes; Langenhan, Tobias; Gerber, Bertram; Buchner, Erich
In: The journal of experimental biology - Cambridge, 1923, Volume 222.2019, Part 19, article jeb203505
One-trial learning in larval Drosophila
Weiglein, Aliće; Gerstner, Florian; Mancini, Nino; Schleyer, Michael; Gerber, Bertram
In: Learning & memory - Plainview, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, Bd. 26.2019, 4, S. 109-120
An amino-acid mixture can be both rewarding and punishing to larval Drosophila
Toshima, Naoko; Kantar Weigelt, Melisa; Weiglein, Aliće; Boetzl, Fabian A.; Gerber, Bertram
In: The journal of experimental biology - Cambridge: Company of Biologists, 2019, article jeb209486[Online first]
Connectomics and function of a memory network - the mushroom body of larval Drosophila
Thum, Andreas S.; Gerber, Bertram
In: Current opinion in neurobiology - Philadelphia, Pa.: Current Biology, Bd. 54.2019, S. 146-154
2018
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Functional architecture of reward learning in mushroom body extrinsic neurons of larval Drosophila
Saumweber, Timo; Rohwedder, Aatrid; Schleyer, Michael; Eichler, Katharina; Chen, Yi-chun; Aso, Yoshinori; Cardona, Albert; Eschbach, Claire; Kobler, Oliver; Voigt, Anne; Durairaja, Archana; Mancini, Nino; Zlatic, Marta; Truman, James W.; Thum, Andreas Stephan; Gerber, Bertram
In: Nature Communications - [London] : Springer Nature - Vol. 9.2018, Art. 1104, insgesamt 19 S.
Memory enhancement by ferulic acid ester across species
Michels, Birgit; Zwaka, Hanna; Bartels, Ruth; Lushchak, Oleh; Franke, Katrin; Endres, Thomas; Fendt, Markus; Song, Inseon; Bakr, May; Budragchaa, Tuvshinjargal; Westermann, Bernhard; Mishra, Dushyant; Eschbach, Claire; Schreyer, Stefanie; Lingnau, Annika; Vahl, Caroline; Hilker, Marike; Menzel, Randolf; Kähne, Thilo; Leßmann, Volkmar; Dityatev, Alexander; Wessjohann, Ludger; Gerber, Bertram
In: Science advances - Washington, DC [u.a.]: Assoc., 2015, Bd. 4.2018, 10, Art.-Nr. eaat6994, insges. 18 S.
Associative learning of stimuli paired and unpaired with reinforcement - evaluating evidence from maggots, flies, bees, and rats
Schleyer, Michael; Fendt, Markus; Schuller, Sarah; Gerber, Bertram
In: Frontiers in psychology - Lausanne : Frontiers Research Foundation - Bd. 9.2018, Art.-Nr. 1494, insges. 15 S.
Reinforcement signaling of punishment versus relief in fruit flies
König, Christian; Khalili, Afshin; Ganesan, Mathangi; Nishu, Amrita P.; Garza, Alejandra P.; Niewalda, Thomas; Gerber, Bertram; Aso, Yoshinori; Yarali, Ayse
In: Learning & memory - Plainview, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, Bd. 25.2018, 6, S. 247-257
2017
Buchbeitrag
Localization, diversity, and behavioral expression of associative engrams in drosophila
Gerber, Bertram; Aso, Yoshinori
In: Learning and memory : a comprehensive reference - Kidlington, Oxford, United Kingdom : Academic Press is an imprint of Elsevier, S. 463-473, 2017
Begutachteter Zeitschriftenartikel
The Ol1mpiad - concordance of behavioural faculties of stage 1 and stage 3 Drosophila larvae
Almeida-Carvalho, Maria J.; Berh, Dimitri; Braun, Andreas; Chen, Yi-chun; Eichler, Katharina; Eschbach, Claire; Fritsch, Pauline M. J.; Gerber, Bertram; Hoyer, Nina; Jiang, Xiaoyi; Kleber, Jörg; Klämbt, Christian; König, Christian; Louis, Matthieu; Michels, Birgit; Miroschnikow, Anton; Mirth, Christen; Miura, Daisuke; Niewalda, Thomas; Otto, Nils; Paisios, Emmanouil; Pankratz, Michael J.; Petersen, Meike; Ramsperger, Noel; Randel, Nadine; Risse, Benjamin; Saumweber, Timo; Schlegel, Philipp; Schleyer, Michael; Soba, Peter; Sprecher, Simon G.; Tanimura, Teiichi; Thum, Andreas Stephan; Toshima, Naoko; Truman, Jim W.; Yarali, Ayse; Zlatic, Marta
In: The journal of experimental biology - Cambridge, 1923, Bd. 220.2017, 13, S. 2452-2475
Preference for and learning of amino acids in larval Drosophila
Kudow, Nana; Miura, Daisuke; Schleyer, Michael; Toshima, Naoko; Gerber, Bertram; Tanimura, Teiichi
In: Biology open : BiO - Cambridge : Company, Bd. 6.2017, 3, S. 365-369
Pavlovian conditioning of larval drosophila - an illustrated, multilingual, hands-on manual for odor-taste associative learning in maggots
Michels, Birgit; Saumweber, Timo; Biernacki, Roland; Thum, Jeanette; Glasgow, Rupert D. V.; Schleyer, Michael; Chen, Yi-chun; Eschbach, Claire; Stocker, Reinhard F.; Toshima, Naoko; Tanimura, Teiichi; Louis, Matthieu; Arias-Gil, Gonzalo; Marescotti, Manuela; Benfenati, Fabio; Gerber, Bertram
In: Frontiers in behavioral neuroscience - Lausanne : Frontiers Research Foundation, 11.2017, Art. 45, insgesamt 6 S.
Behavioral evidence for enhanced processing of the minor component of binary odor mixtures in larval drosophila
Chen, Yi-chun; Mishra, Dushyant; Gläß, Sebastian; Gerber, Bertram
In: Frontiers in psychology - Lausanne: Frontiers Research Foundation, Bd. 8 (2017)
The complete connectome of a learning and memory centre in an insect brain
Eichler, Katharina; Li, Feng; Litwin-Kumar, Ashok; Park, Youngser; Andrade, Ingrid; Schneider-Mizell, Casey M.; Saumweber, Timo; Huser, Annina; Eschbach, Claire; Gerber, Bertram; Fetter, Richard D.; Truman, James W.; Priebe, Carey E.; Abbott, L. F.; Thum, Andreas S.; Zlatic, Marta; Cardona, Albert
In: Nature
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Fliegen! Forschung!
Gerber, Bertram
In: Tagesspiegel causa : open debatte : Leibniz-Gemeinschaft debattiert - Berlin: Verlag Der Tagesspiegel GmbH, 2017
2016
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Synapsin is required to boost memory strength for highly salient events
Kleber, Jörg; Chen, Yi-chun; Michels, Birgit; Saumweber, Timo; Schleyer, Michael; Kähne, Thilo; Buchner, Erich; Gerber, Bertram
In: Learning & memory - Plainview, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1994, Bd. 23.2016, 1, S. 9-20
A molecular and neuronal basis for amino acid sensing in the Drosophila larva
Croset, Vincent; Schleyer, Michael; Arguello, J Roman; Gerber, Bertram; Benton, Richard
In: Scientific reports. - London : Nature Publishing Group; Vol. 6.2016, Art. 34871, insgesamt 13 S.
Four individually identified paired dopamine neurons signal reward in larval drosophila
Rohwedder, Astrid; Wenz, Nana L.; Stehle, Bernhard; Huser, Annina; Yamagata, Nobuhiro; Zlatic, Marta; Truman, James W.; Tanimoto, Hiromu; Saumweber, Timo; Gerber, Bertram; Thum, Andreas S.
In: Current biology: CB - London: Current Biology Ltd, Bd. 26.2016, 5, S. 661-669
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Was ist schon Glück?
Gerber, Bertram
In: Leibniz-Journal - Bonn: Lemmens Verl.- & Medienges.-mbH, Bd. 1.2016, 1, S. 74-75
2015
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Synapsin determines memory strength after punishment- and relief-learning
Niewalda, Thomas; Michels, Birgit; Jungnickel, Roswitha; Diegelmann, Sören; Kleber, Jörg; Kähne, Thilo; Gerber, Bertram
In: The journal of neuroscience - Washington, DC : Soc., Bd. 35 (2015), Heft 19, S. 7487-7502
Learning the specific quality of taste reinforcement in larval Drosophila
Schleyer, M.; Miura, D.; Tanimura, T.; Gerber, B.
In: eLife, Vol. 2015, 2015, Issue 4, ISSN 2050084X, 10.7554/eLife.04711.001
The impact of odor-reward memory on chemotaxis in larval Drosophila
Schleyer, Michael; Reid, Samuel F.; Pamir, Evren; Saumweber, Timo; Paisios, Emmanouil; Davies, Alexander; Gerber, Bertram; Louis, Matthieu
In: Learning & memory - Plainview, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, Bd. 22.2015, 5, S. 267-277
2014
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Generalization and discrimination tasks yield concordant measures of perceived distance between odours and their binary mixtures in larval Drosophila
Chen, Yi-chun; Gerber, Bertram
In: The journal of experimental biology - Cambridge, 1923, Bd. 217.2014, 12, S. 2071-2077
Pain-relief learning in flies, rats, and man - basic research and applied perspectives
Gerber, Bertram; Yarali, Ayse; Diegelmann, Sören; Wotjak, Carsten T.; Pauli, Paul; Fendt, Markus
In: Learning & memory. - Plainview, NY : Cold Spring Harbor Laboratory Press, Bd. 21.2014, 4, S. 232-252
'Peer pressure' in larval Drosophila?
Niewalda, Thomas; Jeske, Ines; Michels, Birgit; Gerber, Bertram
In: Biology open: BiO - Cambridge: Company, 2011, Bd. 3.2014, 7, S. 575-582
Immediate and punitive impact of mechanosensory disturbance on olfactory behaviour of larval Drosophila
Saumweber, Timo; Cano, Carmen; Klessen, Juliane; Eichler, Katharina; Fendt, Markus; Gerber, Bertram
In: Biology open: BiO - Cambridge: Company, Bd. 3.2014, S. 1005-1010
Bitter-sweet processing in larval Drosophila
Konig, C.; Schleyer, M.; Leibiger, J.; El-Keredy, A.; Gerber, B.
In: Chemical Senses, Vol. 39, 2014, Issue 6, ISSN 0379864X, 10.1093/chemse/bju016
Pain-relief learning in flies, rats, and man: Basic research and applied perspectives
Gerber, B.; Yarali, A.; Diegelmann, S.; Wotjak, C.T.; Pauli, P.; Fendt, M.
In: Learning and Memory, Vol. 21, 2014, Issue 4, S. 232-252, ISSN 10720502, 10.1101/lm.032995.113
2013
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Odor-taste learning assays in Drosophila larvae.
Gerber, B.; Biernacki, R.; Thum, J.
In: Cold Spring Harbor protocols, Vol. 2013, 2013, Issue 3, ISSN 15596095
Memory decay and susceptibility to amnesia dissociate punishment- from relief-learning
Diegelmann, S.; Preuschoff, S.; Appel, M.; Niewalda, T.; Gerber, B.; Yarali, A.
In: Biology Letters, Vol. 9, 2013, Issue 4, ISSN 17449561, 10.1098/rsbl.2012.1171
Odor-taste learning Assays in Drosophila larvae
Gerber, B.; Biernacki, R.; Thum, J.
In: Cold Spring Harbor Protocols, Vol. 8, 2013, Issue 3, S. 213-223, ISSN 19403402, 10.1101/pdb.prot071639
'Decision Making' in Larval Drosophila
Schleyer, M.; Diegelmann, S.; Michels, B.; Saumweber, T.; Gerber, B.
In: Handbook of Behavioral Neuroscience, Vol. 22, 2013, S. 41-55, ISSN 15697339, 10.1016/B978-0-12-415823-8.00005-8
Olfactory memories are intensity specific in larval Drosophila
Mishra, D.; Chen, Y.-C.; Yarali, A.; Oguz, T.; Gerber, B.
In: Journal of Experimental Biology, Vol. 216, 2013, Issue 9, S. 1552-1560, ISSN 00220949, 10.1242/jeb.082222
Synapsin function in GABA-ergic interneurons is required for short-term olfactory habituation
Sadanandappa, M.K.; Redondo, B.B.; Michels, B.; Rodrigues, V.; Gerber, B.; VijayRaghavan, K.; Buchner, E.; Ramaswami, M.
In: Journal of Neuroscience, Vol. 33, 2013, Issue 42, S. 16576-16585, ISSN 02706474, 10.1523/JNEUROSCI.3142-13.2013
Maggot learning and synapsin function
Diegelmann, S.; Klagges, B.; Michels, B.; Schleyer, M.; Gerber, B.
In: Journal of Experimental Biology, Vol. 216, 2013, Issue 6, S. 939-951, ISSN 00220949, 10.1242/jeb.076208
2012
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Behavioural analyses of quinine processing in choice, feeding and learning of larval drosophila
El-Keredy, A.; Schleyer, M.; Konig, C.; Ekim, A.; Gerber, B.
In: PLoS ONE, Vol. 7, 2012, Issue 7, ISSN 19326203, 10.1371/journal.pone.0040525
Is there a neurobiology of the free will? Can neurobiology help to resolve the age-old discussions about freedom, cause and chance?
Gerber, B.
In: EMBO Reports, Vol. 13, 2012, Issue 1, S. 17-19, ISSN 1469221X, 10.1038/embor.2011.229
Onset and offset of aversive events establish distinct memories requiring fear and reward networks.
Andreatta, Marta; Fendt, Markus; Mühlberger, Andreas; Wieser, Matthias J; Imobersteg, Stefan; Yarali, Ayse; Gerber, Bertram; Pauli, Paul
In: Learning & memory (Cold Spring Harbor, N.Y.), Vol. 19, ISSN 1549-5485, 2012, 10.1101/lm.026864.112
Neurobiology of freedom? [Neurobiologie der freiheit?]
Gerber, B.
In: Neuroforum, Vol. 18, 2012, Issue 4, S. 302-303, ISSN 09470875
2011
Begutachteter Zeitschriftenartikel
A combined perceptual, Physico-Chemical, and imaging approach to 'Odour-Distances' suggests a categorizing function of the Drosophila antennal lobe
Niewalda, T.; Voller, T.; Eschbach, C.; Ehmer, J.; Chou, W.-C.; Timme, M.; Fiala, A.; Gerber, B.
In: PLoS ONE, Vol. 6, 2011, Issue 9, ISSN 19326203, 10.1371/journal.pone.0024300
Associative learning between odorants and mechanosensory punishment in larval Drosophila
Eschbach, C.; Cano, C.; Haberkern, H.; Schraut, K.; Guan, C.; Triphan, T.; Gerber, B.
In: Journal of Experimental Biology, Vol. 214, 2011, Issue 23, S. 3897-3905, ISSN 00220949, 10.1242/jeb.060533
Innate attractiveness and associative learnability of odors can be dissociated in larval Drosophila
Saumweber, T.; Husse, J.; Gerber, B.
In: Chemical Senses, Vol. 36, 2011, Issue 3, S. 223-235, ISSN 0379864X, 10.1093/chemse/bjq128
A behavior-based circuit model of how outcome expectations organize learned behavior in larval Drosophila.
Schleyer, M.; Saumweber, T.; Nahrendorf, W.; Fischer, B.; von Alpen, D.; Pauls, D.; Thum, A.; Gerber, B.
In: Learning & memory (Cold Spring Harbor, N.Y.), Vol. 18, 2011, Issue 10, S. 639-653, ISSN 15495485
A behavioral odor similarity "space" in larval Drosophila
Chen, Y.-C.; Mishra, D.; Schmitt, L.; Schmuker, M.; Gerber, B.
In: Chemical Senses, Vol. 36, 2011, Issue 3, S. 237-249, ISSN 0379864X, 10.1093/chemse/bjq123
The similarity between odors and their binary mixtures in Drosophila.
Eschbach, C.; Vogt, K.; Schmuker, M.; Gerber, B.
In: Chemical senses, Vol. 36, 2011, Issue 7, S. 613-621, ISSN 14643553
Cellular site and molecular mode of synapsin action in associative learning.
Michels, B.; Chen, Y.C.; Saumweber, T.; Mishra, D.; Tanimoto, H.; Schmid, B.; Engmann, O.; Gerber, B.
In: Learning & memory (Cold Spring Harbor, N.Y.), Vol. 18, 2011, Issue 5, S. 332-344, ISSN 15495485
Behavioral and synaptic plasticity are impaired upon lack of the synaptic protein SAP47
Saumweber, T.; Weyhersmuller, A.; Hallermann, S.; Diegelmann, S.; Michels, B.; Bucher, D.; Funk, N.; Reisch, D.; Krohne, G.; Wegener, S.; Buchner, E.; Gerber, B.
In: Journal of Neuroscience, Vol. 31, 2011, Issue 9, S. 3508-3518, ISSN 02706474, 10.1523/JNEUROSCI.2646-10.2011
2010
Begutachteter Zeitschriftenartikel
A rift between implicit and explicit conditioned valence in human pain relief learning
Andreatta, M.; Muhlberger, A.; Yarali, A.; Gerber, B.; Pauli, P.
In: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, Vol. 277, 2010, Issue 1692, S. 2411-2416, ISSN 09628452, 10.1098/rspb.2010.0103
A neurogenetic dissociation between punishment-, reward, and relief-learning in Drosophila
Yarali, A.; Gerber, B.
In: Frontiers in Behavioral Neuroscience, Vol. 4, 2010, Issue DEC, ISSN 16625153, 10.3389/fnbeh.2010.00189
Synapsin is selectively required for anesthesia-sensitive memory
Knapek, S.; Gerber, B.; Tanimoto, H.
In: Learning and Memory, Vol. 17, 2010, Issue 2, S. 76-79, ISSN 10720502, 10.1101/lm.1661810
A rift between implicit and explicit conditioned valence in human pain relief learning
Andreatta, M.; Muhlberger, A.; Yarali, A.; Gerber, B.; Pauli, P.
In: Proceedings. Biological sciences / The Royal Society, Vol. 277, 2010, Issue 1692, S. 2411-2416, ISSN 14712954, 10.1098/rspb.2010.0103
Adaptive adjustment of the generalization-discrimination balance in larval Drosophila
Mishra, D.; Louis, M.; Gerber, B.
In: Journal of Neurogenetics, Vol. 24, 2010, Issue 3, S. 168-175, ISSN 01677063, 10.3109/01677063.2010.498066
2009
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Genetic distortion of the balance between punishment and relief learning in Drosophila
Yarali, A.; Krischke, M.; Michels, B.; Saumweber, T.; Mueller, M.J.; Gerber, B.
In: Journal of Neurogenetics, Vol. 23, 2009, Issue 1-2, S. 235-247, ISSN 01677063, 10.1080/01677060802441372
Smelling, tasting, learning: Drosophila as a study case
Gerber, B.; Stocker, R.F.; Tanimura, T.; Thum, A.S.
In: Results and Problems in Cell Differentiation, Vol. 47, 2009, S. 139-185, ISSN 00801844, 10.1007/400_2008_9
Odour intensity learning in fruit flies
Yarali, A.; Ehser, S.; Hapil, F.Z.; Huang, J.; Gerber, B.
In: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, Vol. 276, 2009, Issue 1672, S. 3413-3420, ISSN 09628452, 10.1098/rspb.2009.0705
2008
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Salt processing in larval drosophila: Choice, feeding, and learning shift from appetitive to aversive in a concentration-dependent way
Niewalda, T.; Singhal, N.; Fiala, A.; Saumweber, T.; Wegener, S.; Gerber, B.
In: Chemical Senses, Vol. 33, 2008, Issue 8, S. 685-692, ISSN 0379864X, 10.1093/chemse/bjn037
No evidence for visual context-dependency of olfactory learning in Drosophila
Yarali, A.; Mayerle, M.; Nawroth, C.; Gerber, B.
In: Naturwissenschaften, Vol. 95, 2008, Issue 8, S. 767-774, ISSN 00281042, 10.1007/s00114-008-0380-1
Behavioral analyses of sugar processing in choice, feeding, and learning in larval drosophila
Schipanski, A.; Yarali, A.; Niewalda, T.; Gerber, B.
In: Chemical Senses, Vol. 33, 2008, Issue 6, S. 563-573, ISSN 0379864X, 10.1093/chemse/bjn024
'Pain relief' learning in fruit flies
Yarali, A.; Niewalda, T.; Chen, Y.-c.; Tanimoto, H.; Duerrnagel, S.; Gerber, B.
In: Animal Behaviour, Vol. 76, 2008, Issue 4, S. 1173-1185, ISSN 00033472, 10.1016/j.anbehav.2008.05.025
2007
Begutachteter Zeitschriftenartikel
The drosophila larva as a model for studying chemosensation and chemosensory learning: A review
Gerber, B.; Stocker, R.F.
In: Chemical Senses, Vol. 32, 2007, Issue 1, S. 65-89, ISSN 0379864X, 10.1093/chemse/bjl030
Smelling, tasting, learning: Behavioural neurogenetics of larval Drosophila [Riechen, Schmecken, Lernen: Verhaltensneurogenetik der Drosophila-Larve]
Gerber, B.; Wegener, S.; Hendel, T.
In: Neuroforum, Vol. 13, 2007, Issue 3, S. 80-92, ISSN 09470875
Natural variation in Drosophila larval reward learning and memory due to a cGMP-dependent protein kinase.
Kaun, K.R.; Hendel, T.; Gerber, B.; Sokolowski, M.B.
In: Learning & memory (Cold Spring Harbor, N.Y.), Vol. 14, 2007, Issue 5, S. 342-349, ISSN 15495485
2006
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Light-Induced Activation of Distinct Modulatory Neurons Triggers Appetitive or Aversive Learning in Drosophila Larvae
Schroll, C.; Riemensperger, T.; Bucher, D.; Ehmer, J.; Voller, T.; Erbguth, K.; Gerber, B.; Hendel, T.; Nagel, G.; Buchner, E.; Fiala, A.
In: Current Biology, Vol. 16, 2006, Issue 17, S. 1741-1747, ISSN 09609822, 10.1016/j.cub.2006.07.023
Outcome expectations drive learned behaviour in larval Drosophila
Gerber, B.; Hendel, T.
In: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, Vol. 273, 2006, Issue 1604, S. 2965-2968, ISSN 09628452, 10.1098/rspb.2006.3673
Olfactory learning and behaviour are 'insulated' against visual processing in larval Drosophila
Yarali, A.; Hendel, T.; Gerber, B.
In: Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology, Vol. 192, 2006, Issue 10, S. 1133-1145, ISSN 03407594, 10.1007/s00359-006-0140-7
2005
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Erratum: An engram found? Evaluating the evidence from fruit flies (Current Opinion in Neurobiology (2004) 14 (737) DOI: 10.1016/j.conb.2004.10.014
Gerber, B.; Tanimoto, H.; Heisenberg, M.
In: Current Opinion in Neurobiology, Vol. 15, 2005, Issue 4, S. 494-495, ISSN 09594388, 10.1016/j.conb.2005.07.001
Appetitive olfactory learning in Drosophila larvae: Effects of repetition, reward strength, age, gender, assay type and memory span
Neuser, K.; Husse, J.; Stock, P.; Gerber, B.
In: Animal Behaviour, Vol. 69, 2005, Issue 4, S. 891-898, ISSN 00033472, 10.1016/j.anbehav.2004.06.013
Olfactory blocking and odorant similarity in the honeybee
Guerrieri, F.; Lachnit, H.; Gerber, B.; Giurfa, M.
In: Learning and Memory, Vol. 12, 2005, Issue 2, S. 86-95, ISSN 10720502, 10.1101/lm.79305
A role for Synapsin in associative learning: The Drosophila larva as a study case
Michels, B.; Diegelmann, S.; Tanimoto, H.; Schwenkert, I.; Buchner, E.; Gerber, B.
In: Learning and Memory, Vol. 12, 2005, Issue 3, S. 224-231, ISSN 10720502, 10.1101/lm.92805
The carrot, not the stick: Appetitive rather than aversive gustatory stimuli support associative olfactory learning in individually assayed Drosophila larvae
Hendel, T.; Michels, B.; Neuser, K.; Schipanski, A.; Kaun, K.; Sokolowski, M.B.; Marohn, F.; Michel, R.; Heisenberg, M.; Gerber, B.
In: Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology, Vol. 191, 2005, Issue 3, S. 265-279, ISSN 03407594, 10.1007/s00359-004-0574-8
2004
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Event timing turns punishment to reward
Tanimoto, H.; Heisenberg, M.; Gerber, B.
In: Nature, Vol. 430, 2004, Issue 7003, S. 983, ISSN 00280836, 10.1038/430983a
Visual learning in individually assayed Drosophila larvae
Gerber, B.; Scherer, S.; Neuser, K.; Michels, B.; Hendel, T.; Stocker, R.F.; Heisenberg, M.
In: Journal of Experimental Biology, Vol. 207, 2004, Issue 1, S. 179-188, ISSN 00220949, 10.1242/jeb.00718
An engram found? Evaluating the evidence from fruit flies
Gerber, B.; Tanimoto, H.; Heisenberg, M.
In: Current Opinion in Neurobiology, Vol. 14, 2004, Issue 6, S. 737-744, ISSN 09594388, 10.1016/j.conb.2004.10.014
2003
Begutachteter Zeitschriftenartikel
The effect of cumulative experience on the use of elemental and configural visual discrimination strategies in honeybees
Giurfa, M.; Schubert, M.; Reisenman, C.; Gerber, B.; Lachnit, H.
In: Behavioural Brain Research, Vol. 145, 2003, Issue 1-2, S. 161-169, ISSN 01664328, 10.1016/S0166-4328(03)00104-9
Olfactory learning in individually assayed Drosophila larvae
Scherer, S.; Stocker, R.F.; Gerber, B.
In: Learning and Memory, Vol. 10, 2003, Issue 3, S. 217-225, ISSN 10720502, 10.1101/lm.57903
2002
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Common design of mushroom bodies in bees and flies?
Heisenberg, M.; Gerber, B.
In: Journal of Comparative Neurology, Vol. 450, 2002, Issue 1, S. 1-3, ISSN 00219967, 10.1002/cne.10326
Hydroxyurea-induced partial mushroom body ablation does not affect acquisition and retention of olfactory differential conditioning in honeybees
Malun, D.; Giurfa, M.; Giovanni Galizia, C.; Plath, N.; Brandt, R.; Gerber, B.; Eisermann, B.
In: Journal of Neurobiology, Vol. 53, 2002, Issue 3, S. 343-360, ISSN 00223034, 10.1002/neu.10119
2000
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Contextual modulation of memory consolidation
Gerber, B.; Menzel, R.
In: Learning and Memory, Vol. 7, 2000, Issue 3, S. 151-158, ISSN 10720502, 10.1101/lm.7.3.151
Sensory preconditioning in honeybees
Muller, D.; Gerber, B.; Hellstern, F.; Hammer, M.; Menzel, R.
In: Journal of Experimental Biology, Vol. 203, 2000, Issue 8, S. 1351-1364, ISSN 00220949
1999
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Pharmacological dissociation between the reinforcing, sensitizing, and response-releasing functions of reward in honeybee classical conditioning
Menzel, R.; Heyne, A.; Kinzel, C.; Gerber, B.; Fiala, A.
In: Behavioral Neuroscience, Vol. 113, 1999, Issue 4, S. 744-754, ISSN 07357044, 10.1037/0735-7044.113.4.744
No evidence for olfactory blocking in honeybee classical conditioning
Gerber, B.; Ullrich, J.
In: Journal of Experimental Biology, Vol. 202, 1999, Issue 13, S. 1839-1854, ISSN 00220949
1998
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Long- but not medium-term retention of olfactory memories in honeybees is impaired by actinomycin D and anisomycin
Wustenberg, D.; Gerber, B.; Menzel, R.
In: European Journal of Neuroscience, Vol. 10, 1998, Issue 8, S. 2742-2745, ISSN 0953816X, 10.1046/j.1460-9568.1998.00319.x
Temporal determinants of olfactory long-term retention in honeybee classical conditioning: Nonmonotonous effects of the training trial interval
Gerber, B.; Wustenberg, D.; Schutz, A.; Menzel, R.
In: Neurobiology of Learning and Memory, Vol. 69, 1998, Issue 1, S. 71-78, ISSN 10747427, 10.1006/nlme.1997.3801
Visual modulation of olfactory learning in honeybees
Gerber, B.; Smith, B.H.
In: Journal of Experimental Biology, Vol. 201, 1998, Issue 14, S. 2213-2217, ISSN 00220949
1997
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Odorant intensity as a determinant for olfactory conditioning in honeybees: Roles in discrimination, overshadowing and memory consolidation
Pelz, C.; Gerber, B.; Menzel, R.
In: Journal of Experimental Biology, Vol. 200, 1997, Issue 4, S. 837-847, ISSN 00220949
1996
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Honey bees transfer olfactory memories established during flower visits to a proboscis extension paradigm in the laboratory
Gerber, B.; Geberzahn, N.; Hellstern, F.; Klein, J.; Kowalksy, O.; Wustenberg, D.; Menzel, R.
In: Animal Behaviour, Vol. 52, 1996, Issue 6, S. 1079-1085, ISSN 00033472, 10.1006/anbe.1996.0255
| 1995 | Diploma degree in Biology, Free University Berlin, Germany |
| 1995 | Guest researcher, Ohio State University, USA |
| 1995-1998 | PhD Student, Free University Berlin, Germany |
| 1995-1998 | Graduate student fellowships of the Studienstiftung des Deutschen Volkes, Bonn, Germany |
| 1998 | Dissertation grant Johanna und Fritz Buch Gedächtnis Stiftung, Hamburg, Germany |
| 1999 | Doctoral degreescl in Biology, Free University Berlin, Germany |
| 1999-2000 | Postdoctoral fellow, Université Fribourg, CH |
| 2001-2005 | Postdoctoral fellow, Julius Maximilians University Würzburg, Germany |
| 2004 | Young Investigator Grant |
| 2005 | Habilitation and venia legendi in Neurobiology & Genetics, Julius Maximilians University Würzburg, Germany |
| 2006-2011 | Heisenberg Fellow of the DFG, Julius Maximilians University Würzburg, Germany |
| 2011 | Professor Genetics, University of Leipzig, Germany |
| 2012-present | Head of Department, Leibniz Institute for Neurobiology (LIN), Magdeburg, Germany |
| 2012-present | Professor Behavioral Genetics, Otto-von-Guericke-University Magdeburg, Germany |