Kortikale neuronale Netzwerke kultiviert auf Multielektrodenarrays dienten als reduktionistischer Ansatz zur Aufklärung der Funktionsprinzipien des zerebralen Kortex. Mittels Struktur-Funktions-Analysen wurde der Zusammenhang zwischen dem Aktivitätsmuster der Spontanaktivität der Netzwerke und ihrer zellulären Zusammensetzung analysiert. Die Anzahl der Interneurone war entscheidend für die Charakteristika der Netzwerkaktivität. Die relativ stabile synchrone Burst-Aktivität konnte Parvalbumin-positiven Interneuronen zugeordnet werden. Eine neue Form der inhibitorischen Interaktion zwischen verschiedenen Neuronentypen während der Spontanaktivität wurde entdeckt. Die Blockade der Gap Junctions, der chemischen synaptischen Transmission sowie die Stimulation mittels elektrischer Felder trugen zur Aufklärung der Mechanismen der Signaltransmission in den Netzwerken bei. Eine neue Theorie basierend auf dem elektrischen Feldeffekt als Mechanismus neuronaler Informationsverarbeitung wurde entwickelt.
Cortical neuronal networks cultivated on multielectrode-arrays were used as a reductionist approach to analyze the functional principles of the cerebral cortex. Structure to function analyses revealed the relationship between spontaneous activity-pattern and the cellular structure of the networks. The number of interneurons was critical for network activity. Relative stable synchronous burst-activity was correlated with parvalbumin-positive interneurons. A new kind of inhibitory interactions in spontaneous activity – the burst induced inhibition was described. The blockade of gap junctions, chemical synaptic transmission as well as the stimulation with electrical fields revealed the mechanisms of signal transmission in the networks. A new theory of neuronal information processing based on the electrical field effect was developed.