Wir erforschen in drei Hauptarbeitsgruppen mit assoziierten Juniorarbeitsgruppen die Physik lebender Systeme, biologischer Materie und weicher kondensierter Materie, entwickeln neue Methoden in der Lichtmikroskopie und Spektroskopie, und studieren die biologische Informationsverarbeitung, Bildverarbeitung und neuronale Steuerungen. Dabei arbeiten wir mit einer breiten Palette von Systemen, von einzelnen Motorproteinen, Zytoskelettnetzwerken, Viren bis zu Zellen, bis hin zu Gewebe und ganzen Organismen wie C. elegans, Drosophila und Zebrafische. Wir studieren einfache bis zu komplexen neuronalen Netzen und Steuerungsstrukturen. Wir wenden ein Arsenal von modernen experimentellen Techniken an, Fluoreszenzmikroskopie und -spektroskopie, atomare Kraftmikroskopie, optische Fallen, Mikrorheologie, Stereobildverarbeitung, physikalisch realistische Simulationen und verschiedene Roboterplattformen. Unser Ziel ist es, zu verstehen, wie die einzelne Zelle funktioniert und wie viele Zellen in einem Organismus zusammenarbeiten, und das von mikroskopisch-molekularen Mechanismen bis hin zu kollektiven Prozessen. Weiterhin möchten wir ein besseres Verständnis der allgemeinen Steuerungs- und Plastizitätsprinzipien neuronaler Motorfunktionen, des Erkennens, Lernens und Ausführens menschenähnlicher Manipulationen mit robotischen Systemen und der Interaktionen zwischen Aktivität und Plastizität in Steuerungsstrukturen geschlossener Schleifen erreichen.

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