Im Moment herrscht noch ein Wissensmangel über den Zusammenhang metabolischer Profile und verschiedener Zelltypen des menschlichen Gehirns in unterschiedlichen Entwicklungsstufen. Das vorliegende Projekt hat daher zum Ziel, metabolische Plastizität zu analysieren. Weiters soll untersucht werden, wie der Metabolismus des Gehirns auf Veränderungen in der Verfügbarkeit von Energiequellen oder metabolische Unterbrechungen reagiert. Daraus soll abgeleitet werden können, wie Pathologien in der neurologischen Entwicklung entstehen können. Zusätzlich soll das Projekt helfen umweltbedingte Faktoren in der Mikroumgebung, welche die Vulnerabilität für genetische Mutationen beeinflussen, zu identifizieren. Genauer sollen metabolische Zustände von menschlichen Nervenzellen während der Entwicklung unter gesunden und kranken Zuständen untersucht werden. Die Rolle des Zitratzyklus während der Gehirnentwicklung soll ebenfalls untersucht werden. Der Einfluss eines beeinträchtigten Metabolismus auf die Ausbildung von Epilepsie sowie der zugrundeliegende molekulare Mechanismus, sollen erforscht werden.

Die in diesem Projekt verwendeten Tiere (Ratten) werden für die Transplantation von menschlichen kortikalen Organoiden verwendet (chirurgischer Eingriff unter Vollnarkose). Dieser Eingriff dauert üblicherweise eine Stunde. Die Tiere werden vor und nach dem Eingriff engmaschig kontrolliert und mit adäquaten Schmerzmitteln versorgt. Transplantierte Ratten werden zur Überprüfung des Eingriffs mehrmals untersucht. Dies geschieht mittels eines MRTs am lebenden Tier unter kurzer Betäubung. Da die Transplantation das Verhalten der Tiere beeinflussen kann, werden 2-3 Monate danach Verhaltenstest durchgeführt. Diese sind für die Tiere nicht schmerzhaft. Spätestens 8 Monate nach Beginn des Versuchs werden alle Tiere fachgerecht getötet und für weitere Analysen (molekularbiologische Tests) verwendet.

Gehirnorganoide sind etablierte Werkzeuge um molekulare Mechanismen, die der menschlichen Gehirnentwicklung zu Grunde liegen, untersuchen zu können. Eine wichtige Limitation von Organoiden ist, dass diese außerhalb eines lebenden Organismus nicht das erforderliche Reifestadium erreichen. Weiters können in vitro kein geeignetes Umweltmilieu, kein Gefäßsystem und keine sensorischen Reize ausgebildet werden. Daher ist es zwingend erfoderlich, die Experimente in einem lebenden Organismus (Tiermodell) durchzuführen. Aufgrund der Größe der Versuchstiere (Implantation bei neugeborenen Mäusen nicht möglich), wurden hierfür Ratten anstatt Mäusen verwendet.