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DFG Priority Programme “Evolutionary Optimisation of Neuronal Processing” (SPP 2205)

The Senate of the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) has established a new Priority Programme entitled “Evolutionary Optimisation of Neuronal Processing” (SPP 2205). The programme is designed to run for six years. The present call invites proposals for the first three-year funding period.

Recent progress in diverse neurobiological systems has uncovered intriguing examples of evolutionary convergence and optimisation and indicates that natural selection pressures can determine the organisation of neuronal processing systems down to the molecular level. In parallel, computational and theoretical neuroscience has witnessed rapid progress in its capability to derive functionally optimised circuit architectures under realistic neurobiological constraints. In addition, computational phylogenomics and developmental neuroscience have opened up new avenues to reconstruct the developmental-evolutionary construction of neuronal cell types and circuits through single cell resolution molecular profiling and advanced bioinformatics approaches. The Priority Programme “Evolutionary Optimisation of Neuronal Processing” will provide a platform to bring these biological, computational and mathematical disciplines together and support research projects that aim to uncover evolutionary principles and processes of neuronal circuit design. Successful proposals may range from the analysis of divergent specialisations of sensory systems in closely related species to projects theoretically deriving and experimentally testing predictions of computational optimisation theories and to collaborations between different experimental groups that employ identical methodologies to study convergently evolved circuits in distant lineages. While these examples do not exhaust the range of conceivable study designs they indicate that successful proposals are expected to focus on a frontier research challenge in neural circuit evolution.

In particular, this call invites research proposals that examine the convergent evolution or evolutionary specialisation of shared core circuits (Theme A), investigate whether and how neural cells, biological circuits and systems reach absolute limits of performance (Theme B), or aim to uncover genomic trajectories of cell type and neural circuit evolution (Theme C). It is anticipated that tandem proposals by theory-experiment collaborations or pairs of groups of complementary expertise that e.g. study different species with analogous methods will be best equipped to advance these topics.

Projects suited for this Priority Programme should preferably include several of the following aims:

  • Combined theoretical prediction and experimental testing of signatures for a functionally optimised organisation of a particular neuronal circuit.
  • Combined theoretical prediction and experimental testing of functionally optimised cellular or molecular neuronal properties.
  • Development of novel computational and mathematical approaches for the construction of optimised neuronal information processing systems respecting biologically realistic constraints.
  • Quantitative demonstration of functional-level convergence between neuronal circuit operations in distinct animal lineages.
  • Determining the adaptive value of functional-level divergence of circuit motives or circuit operations among closely related species.
  • Studies of the computational significance of connectome level evolutionary convergence/divergence between analogous/homologous neuronal circuits in distinct lineages.
  • Development and application of computational techniques for the objective, data-driven alignment of analogous neuronal circuit elements across species.
  • Assessment of molecular-level convergence between analogous cellular elements in neuronal circuits formed by bona fide convergent evolution.
  • Expression profiling and cell type mapping studies to reconstruct and understand neural circuit evolution.

Discouraged are:

  • Optimisation of neuromorphic computing architectures primarily for technological applications.
  • Biorobotics or cognitive robotics if not used to examine animal nervous system design principles of evolutionary relevance.
  • Neurological or psychological human studies, if not to test predictive quantitative theories of neuronal information processing and its evolutionary optimisation.
  • Comparative neurobiological studies without a theoretical component based on mathematical or computational models of neuronal information processing.
  • Expression profiling and transcriptome and cell type mapping studies if not to examine neural circuit evolution.

Proposal Submission

Proposals must be written in English and submitted to the DFG by 6 March 2019. In preparing your proposal, please review the programme guidelines (form 50.05, section B) and follow the proposal preparation instructions (form 54.01). These forms can either be downloaded from our website or accessed through the elan portal. In addition to submitting your proposal through elan, please send an electronic copy to the programme coordinator. Projects will be reviewed by an international expert panel on the basis of the written proposals.

Please note that proposals can only be submitted via elan, the DFG’s electronic proposal processing system. As a registered applicant, please go to Proposal Submission – New Project/Draft Proposal – Priority Programmes and select “SPP 2205” from the current list of calls.

If you are using the elan system for the first time, please note that applicants must be registered in elan prior to submitting a proposal to the DFG. If you have not yet registered, please note that you must do so by 22 February 2019 to submit a proposal under this call; registration requests received after this time cannot be considered. Also, if you are planning to move to a different institution (e.g. with a Temporary Position for Principal Investigators) you need to register the new institutional address beforehand. The registration requests are handled manually by DFG staff. You will normally receive confirmation of your registration by the next working day. Please note that you will be asked to select the appropriate Priority Programme call during both the registration and the proposal process.

Further Information

The elan system can be accessed at:

DFG forms 50.05 and 54.01 can be downloaded at:

For scientific enquiries please contact the Priority Programme coordinator:

  • Prof. Dr. Fred Wolf,
    Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organisation,
    phone +49 551 3899-410,
  • E-Mail spp2205@ds.mpg.de

Questions on the DFG proposal process can be directed to:

Programme contact:

Administrative contact:


This text is available at
Please use this identifier to cite or link to this item.


Die Sinne verstehen. Sonderforschungsbereich der Universitätsmedizin Göttingen für weitere 4 Jahre gefördert.

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert sensorischen Sonderforschungsbereich (SFB 889) unter Sprecherfunktion der UMG mit über 9 Millionen Euro für weitere vier Jahre.

Sehen, Hören, Riechen, Tasten – die wichtigsten menschlichen Sinne besser verstehen will der Sonderforschungsbereich SFB 889 „Zelluläre Mechanismen sensorischer Verarbeitung“. Nach einer als hervorragend begutachteten wissenschaftlichen Leistung in der ersten und zweiten Förderperiode seit 2011, unterstützt die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) die weitere Erforschung der Sinne ab dem 1. Januar 2019 mit neun Millionen Euro für die nächsten vier Jahre. Sprecher des Sonderforschungsbereichs ist Prof. Dr. Tobias Moser, Direktor des Instituts für Auditorische Neurowissenschaften der Universitätsmedizin Göttingen (UMG). Wissenschaftler aus 21 Arbeitsgruppen aus den verschiedenen Bereichen der Neurowissenschaften am Standort Göttingen arbeiten in 19 Projekten zusammen. Beteiligt sind Forscher aus fünf Kliniken und Instituten der UMG, aus dem Europäischen Neurowissenschaftlichen Institut (ENI-G), den Fakultäten für Biologie und Psychologie sowie für Physik der Universität Göttingen, aus dem Max-Planck-Institut für experimentelle Medizin und dem Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation sowie dem Deutschen Primatenzentrum.


Exzellenzcluster für interdisziplinäre biomedizinische Forschung mit hochauflösenden Bildgebungsverfahren an der Universität Göttingen bewilligt

BMBF, DFG und der Wissenschaftsrat haben die Förderung des Göttinger Exzellenzclusters „Multiscale Bioimaging: Von Molekularen Maschinen zu Netzwerken erregbarer Zellen" (MBExC) bekannt gegeben. Der Exzellenzcluster erhält in den nächsten sieben Jahren eine Förderung von bis zu 56 Millionen Euro.

Sprecher des neuen Exzellenzclusters MBExC: Prof. Dr. Tobias Moser, Direktor Institut für Auditorische Neurowissenschaften, Universitätsmedizin Göttingen.

Bitte lesen Sie mehr in der Pressemitteilung der Universitätsmedizin Göttingen.

Bernstein Conference 2018 in Berlin

The Bernstein Conference is the Bernstein Network's central forum. Over the past decade, it has developed into the largest annual Computational Neuroscience conference in Europe attracting an international audience from across the world. Until 2017, it was organized by members of the Bernstein Network at annually changing locations. The coming Bernstein Conferences will take place in Berlin until 2020. The conference offers a broad overview over the topics of Computational Neuroscience and Neurotechnology.

  • Satellite Workshops, Sept 25 - 26
  • Main Conference, Sept 26 - 28
  • PhD Symposium, Sept 28 - 29

Invited speakers

James DiCarlo, McGovern Institute for Brain Research at MIT, USA
Brent Doiron,
University of Pittsburgh, USA
Tatiana Engel, Cold Spring Harbor Laboratory N.Y. (previously Stanford University), USA
Surya Ganguli,
Stanford University, USA
Julijana Gjorgjieva,
Max Planck Institute for Brain Research, Frankfurt, Germany
Vivek Jayaraman,
Janelia Research Campus, HHMI, Virginia, USA
Simon Laughlin,
Cambridge University, UK
Sukbin Lim,
NYU Shanghai, China
Tim O'Leary,
Cambridge University, UK
Eric Shea-Brown,
University of Washington, USA
Tatjana Tchumatchenko,
Max Planck Institute for Brain Research, Frankfurt, Germany

Further information: Bernstein Conference 2018.


Gazing through the keyhole

Thanks to the researchers from the Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization disease epidemics, stock market crashes and neuronal networks in the brain can be better investigated in the future

When we study complex or spatially extensive systems, we can often only observe a fraction of all the components involved. How can we still draw conclusions about the entire system? Researchers at the Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization (MPIDS) in Göttingen, Germany have now developed a method that can make such investigations much more reliable and precise. Their results were published in  Nature Communications 9 (2018) 2325.

Please read more in the press release of the MPI DS.


Der Blick durchs Schlüsselloch

Krankheitsepidemien, Börsencrashs und neuronale Netzwerke im Gehirn können dank Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation zukünftig besser untersucht werden.

Wenn wir komplexe oder räumlich ausgedehnte Systeme untersuchen, können wir oft nur einen Bruchteil aller beteiligten Komponenten beobachten. Wie können wir trotzdem Rückschlüsse über das Gesamtsystem ziehen? Forscherinnen und Forscher des Göttinger Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) haben nun erstmals eine Methode entwickelt, die solche Untersuchungen viel genauer und zuverlässiger machen kann. Ihre Ergebnisse erschienen in  Nature Communications 9 (2018) 2325.

Bitte lesen Sie mehr in der Pressemitteilung des MPI DS.



In diesem Jahr erhalten zwei Nachwuchswissenschaftler der Göttinger Max-Planck-Institute, beide vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS), die Otto-Hahn-Medaille der Max-Planck-Gesellschaft (MPG)

Am 13. Juni 2018 verleiht die MPG Dr. Agostina Palmigiano und Dr. Manuel Schottdorf die Otto-Hahn-Medaille bei ihrer 69. Jahrestagung in Heidelberg. Die beiden Physiker führten ihre Doktorarbeiten im Rahmen des Bernstein Center for Computational Neuroscience (BCCN) durch, das dem modernen interdisziplinären Forschungsgebiet der theoretischen Neurowissenschaft gewidmet ist.

Prof. Fred Wolf, Dr. <span>Agostina Palmigiano, Prof. Theo Feisel, Dr. <span>Manuel Schottdorf und Prof. Walter Stühmer (v.l.) nach der Preisverleihung</span></span>
Prof. Fred Wolf, Dr. Agostina Palmigiano, Prof. Theo Feisel, Dr. Manuel Schottdorf und Prof. Walter Stühmer (v.l.) nach der Preisverleihung


European Inventor Award for fast MRI in medical diagnostics

 Jens Frahm wins in the category Research

The European Patent Office (EPO) has honored Jens Frahm of the Max Planck Institute (MPI) for Biophysical Chemistry in Göttingen with the European Inventor Award 2018 for his ground-breaking advances in magnetic resonance imaging (MRI). In two steps, the physicist and his team succeeded in speeding up MRI by a factor of up to 10,000 and established it in clinical practice.

Prof. Dr. Jens Frahm Zoom Image
Prof. Dr. Jens Frahm


Schnelle Lichtkanäle befeuern das Hören

Mit optogenetischen Cochlea-Implantaten könnten taube Menschen möglicherweise eines Tages Musik hören

Künstliche Hörhilfen – sogenannte Cochlea-Implantate – stimulieren den Hörnerv mittels kleiner Elektroden und können so zumindest einen Teil des Hörvermögens wiederherstellen. Allerdings ist das Hörvermögen der Betroffenen mit diesen Cochlea-Implantaten durch die reduzierte Information über die Tonhöhen eingeschränkt. Eine Alternative zu den herkömmlichen Implantaten könnten in Zukunft optogenetische Implantate sein wie sie derzeit am Göttingen Campus entwickelt werden. Dabei müssen den Hörnervenzellen im Ohr „molekulare Lichtschalter“ – sogenannte Kanalrhodopsine – eingesetzt werden. Ein Forscherteam aus Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt, des Göttingen Campus und des Frankfurter Max-Planck-Instituts für Hirnforschung hat Kanalrhodopsine mit besonders kurzen Öffnungszeiten entwickelt und diese in Nervenzellen des Gehirns und des Ohrs von Mäusen eingesetzt. Damit gelang es den Forschern, das Feuern von Nervenimpulsen in verschiedenen Nervenzelltypen mit roten Lichtpulsen bis nahe an das physiologische Limit der jeweiligen Zellen „zu treiben“. Die Kanäle werden mittels Genfähren gezielt in den Hörnerv des Ohrs eingebracht – eine wichtige Voraussetzung für die verbesserte Verarbeitung von Tonfrequenzen. Optogenetische Cochlea-Implantate könnten stark schwerhörigen Menschen damit eines Tages sogar den Genuss von Musik ermöglichen.

Anders als ein herkömmliches (oben) Cochlea-Implantat soll ein optogenetisches (unten) Implantat die Nervenzellen der Hörschnecke nicht elektrisch stimulieren, sondern mit Lichtpulsen aus sehr kleinen Lichtquellen. Die Zellen müssen dafür mit lichtempfindlichen Ionenkanälen in ihrer Membran ausgestattet werden.


Evolution – the ultimate computer engineer

New nationwide research alliance on the evolution of the nervous system

Fred Wolf from the Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization, head of the Bernstein Centre for Computational Neuroscience (BCCN) Göttingen and designated director of the Campus Institute Dynamics of Biological Networks will be the coordinator of a new DFG priority programme „Evolutionary Optimization of Neuronal Processing“. The establishment of the new programme was decided by the Senate of the German Research Foundation at its spring meeting this year. The programme is scheduled to run for six years and will start in early 2019. It is one of 14 programmes selected by the DFG from 53 initiatives and with a funding volume of 80 million euros over the next three years. The new Campus Institute Dynamics of Biological Networks, which is jointly funded by the Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization, the University and Göttingen University Medicine, will coordinate the overarching activities of the research network.
Marion Silies (ENI) and Fred Wolf (MPIDS) from the Bernstein Centre for Computational Neuroscience in Göttingen. Both are founding members of the new Göttingen Campus Institute Dynamics of Biological Networks. Marion Silies (ENI) and Fred Wolf (MPIDS) from the Bernstein Centre for Computational Neuroscience in Göttingen. Both are founding members of the new Göttingen Campus Institute Dynamics of Biological Networks.

Please read more in the press release of the MPI DS.


Die Evolution als Computer-Ingenieur

Neuer bundesweiter Forschungsverbund zur Evolution des Nervensystems

Fred Wolf vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Leiter des Bernstein Zentrums für Computational Neuroscience (BCCN) Göttingen sowie designierter Direktor des Campus-Instituts Dynamik biologischer Netzwerke wird Koordinator eines neuen DFG Schwerpunktprogramms zum Thema „Evolutionäre Optimierung neuronaler Systeme“. Die Einrichtung des neuen Programms hat der Senat der Deutschen Forschungsgemeinschaft auf seiner diesjährigen Frühjahrssitzung beschlossen. Das Programm ist auf sechs Jahre angelegt und wird Anfang 2019 beginnen. Es ist eines von 14 Programmen, die die DFG aus 53 Initiativen ausgewählt hat und in den kommenden drei Jahren mit einem Gesamtvolumen von 80 Millionen Euro fördern wird. Das neue, gemeinsam vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation sowie der Universität und der Universitätsmedizin Göttingen getragene Campus-Institut Dynamik biologischer Netzwerke wird die übergreifenden Aktivitäten des Forschungsverbundes koordinieren.

Bitte lesen Sie mehr in der Pressemitteilung des MPI DS.


Robert Gütig now Professor in Berlin's Cluster of Excellence NeuroCure

Since April 1st, Robert Gütig is Professor for Mathematical Modelling of Neuronal Learning at Charité - Universitätsmedizin Berlin and the Berlin Institute of Health BIH.

Robert Gütig's research centers on learning processes in neuronal networks. At Charité and the Berlin Institute of Health BIH, he wants to make theoretical insights applicable for clinical medicine.

Please read more in the press release of the Charité.


Robert Gütig Professor im Berliner Exzellenzcluster Neurocure

Robert Gütig hat am 1. April 2018 die W3-Professur für Mathematische Modellierung des neuronalen Lernens an der Charité – Universitätsmedizin Berlin und am Berliner Institut für Gesundheitsforschung/Berlin Institute of Health (BIH) angetreten.

Robert Gütig forscht zu Lernvorgängen in neuronalen Netzen und möchte an der Charité und dem Berlin Institut of Health BIH die theoretischen Erkenntnisse für die klinische Anwendung nutzbar machen.

Bitte lesen Sie mehr in der Pressemitteilung der Charité.


The inner clock in music

Max-Planck researchers find universal laws of human music performance

Musicians do not reproduce rhythms with the precision of a machine, small deviations make up a part of the unique human music performance. Without such fluctuations, the so-called micro-deviations from the perfect rhythm, we mostly perceive music as artificial and expressionless. Göttingen researchers from the Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization (MPIDS) and the Bernstein Center for Computational Neurosciences (BCCN) have analyzed more than one hundred recordings of different styles, such as jazz, rock or pop and found that the micro-deviations of the played rhythms follow a universal, genre-independent principle. On different time scales, two different processes in our brain are responsible for these fluctuations. This result was recently published in the scientific magazine Plos ONE.

Pink Fluid: the Jazz band at the MPIDS
Pink Fluid: the Jazz band at the MPIDS

Please read more in the press release of the MPI DS.


Die innere Uhr in der Musik

Max-Planck Forscher finden universelle Gesetzmäßigkeiten menschlicher Musikperformance

Musiker geben Rhythmen nicht mit der Genauigkeit einer Maschine wieder, kleine Schwankungen machen einen Teil der menschlichen Musikperformance aus. Ohne solche Schwankungen, die sogenannten Mikroabweichungen vom perfekten Rhythmus, wirkt Musik auf uns meist künstlich und ausdruckslos. Göttinger Forscher aus dem Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) und dem Bernstein Zentrum für Computergestützte Neurowissenschaften (BCCN) haben mehr als Einhundert Aufnahmen aus den Bereichen Jazz, Rock und Pop analysiert und festgestellt, dass die Mikroabweichungen in den gespielten Rhythmen einer universellen, genreunabhängigen Gesetzmäßigkeit folgen. Auf verschiedenen Zeitskalen sind zwei verschiedene Prozesse in unserem Gehirn für die Schwankungen verantwortlich. Dieses Ergebnis ist kürzlich in dem Fachmagazin Plos ONE erschienen.

Bitte lesen Sie mehr in der Pressemitteilung des MPI DS.


Die optische Vermessung der synaptischen Nano-Welt

Göttinger Wissenschaftler entwickeln höchstauflösende Messungen der Kalziumkonzentration und entschlüsseln die Zahl und Funktion von Kalziumkanälen an der Synapse.

Die elementaren Prozesse des Lebens finden in den Zellen unseres Körpers auf sehr kleinem Raum im Bereich zwischen Millionstel (Mikro) und Milliardstel (Nano) Metern statt. Ein Beispiel ist die Signalübertragung an Synapsen, den Kontaktstellen, über die Nervenzellen miteinander „sprechen“. Um diese Signale beobachten zu können, haben Wissenschaftler der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) sowie des Max-Planck-Instituts (MPI) für biophysikalische Chemie erstmals die von Chemie-Nobelpreisträger Stefan Hell, Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, und Kollegen entwickelte optische Nanoskopie für höchstauflösende Messungen der lokalen Kalziumkonzentration in Synapsen nutzbar gemacht. Die Ergebnisse wurden im Januar 2018 im renommierten Wissenschaftsjournal Nature Communications veröffentlicht.

Bitte lesen Sie mehr in der Pressemitteilung des MPI DS.