Die Ursachen von Schizophrenie sind vielfältig, man konnte aber einige Gene identifizieren, deren Mutationen die Krankheitsanfälligkeit steigern. Zwei solcher Gene tragen die Bezeichnungen NRG3 und ERBB4. Die entsprechenden Gene bei Mäusen kodieren für die Proteine Nrg3 und ErbB4. Wie das Forscherteam nachweisen konnte, wirken die Proteinprodukte beider Gene bei Mäusen an der Ausbildung der Verknüpfungsstrukturen (Synapsen) zwischen exzitatorischen und inhibitorischen Neuronen, d. h. zwischen Nervenzellen, die Impulse abgeben oder dämpfen und damit wichtige physiologische Funktionen erfüllen, mit. ErbB4 wirkt dabei als Rezeptor, an den Nrg3 als Signalmolekül bindet. Im Einzelnen ist aber sowohl über die biochemischen Eigenschaften von Nrg3 als auch über die beteiligten Mechanismen kaum etwas bekannt.
Im Rahmen des Forschungsprojekts werden deshalb die Eigenschaften von Nrg3 und die Bedeutung des Nrg3/ErbB4-Systems für die Synapsenbildung genauer untersucht. Hierfür stehen gentechnisch veränderte Mäuse zur Verfügung, deren Nrg3-Gen die gleichen Mutationen trägt, die beim Menschen für die Schizophrenie disponieren. An Zellkulturen und Gehirndünnschnitten aus diesen Tieren möchten Dr. Birchmeier und Dr. Poulet mit biochemischen, immunologischen, molekularbiologischen, histologischen und elektrophysiologischen Methoden folgende Fragen beantworten:

• Ist die Funktion von Nrg3 auf die Synapsen zwischen exzitatorischen und inhibitorischen Neuronen beschränkt? Bilden sich Synapsen auch dann korrekt aus, wenn Nrg3 auf Grund gentechnischer Eingriffe in übergroßer Menge produziert wird?
• Kann ErbB4 auch dann, wenn es nicht von Neuronen, sondern von anderen Zellen produziert wird, die Ausbildung von Synapsenstrukturen in Gang setzen?
• Sorgt die Interaktion zwischen Nrg3 und ErbB4 dafür, dass die Neuronen während der Synapsenbildung in Kontakt treten, und wenn ja, durch welchen Mechanismus? Ist daran auch Nrg1 beteiligt, ein Protein, das Nrg3 ähnelt?
• Welche elektrophysiologischen Eigenschaften haben Neuronen mit mutiertem Nrg3? Spiegelt sich die Strukturanomalie des Proteins in der elektrischen Impulsweiterleitung durch die Nervenzellen wider?
• Verursacht die Mutation von Nrg3 Störungen der Berührungswahrnehmung? Und wenn ja: Welche Vorgänge in den Zellen sind für die Anomalie verantwortlich?

Insgesamt möchten die Wissenschaftler klären, wie Nrg3 an der Synapsenbildung mitwirkt und wie demnach mutationsbedingte Strukturabweichungen des entsprechenden Proteins beim Menschen zur Entstehung psychiatrischer Erkrankungen beitragen könnten.