Frings, Ruth Maren: Adaptation primärer Afferenzen und Hirnstammneuronen im Seitenliniensystem des Goldfisches, Carassius auratus, auf sequenzielle Reize. - Bonn, 2016. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-44174
@phdthesis{handle:20.500.11811/6843,
urn: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-44174,
author = {{Ruth Maren Frings}},
title = {Adaptation primärer Afferenzen und Hirnstammneuronen im Seitenliniensystem des Goldfisches, Carassius auratus, auf sequenzielle Reize},
school = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn},
year = 2016,
month = jul,

note = {Weltweit sind ca. 33.000 Fischarten beschrieben, die sich in ihren Lebensraumansprüchen und in ihrer Lebensweise oft deutlich voneinander unterscheiden. Alle bisher beschriebenen Fische und aquatisch lebende Amphibien perzipieren Wasserbewegungen und Druckgradienten entlang ihrer Kopf- und Körperoberfläche über das Seitenliniensystem. Die über das Seitenliniensystem wahrgenomme Information dient den Fischen beispielsweise zur Wahrnehmung und Lokalisation von Fressfeinden, Beutetieren und Artgenossen. Die reizwahrnehmenden Strukturen des Seitenliniensystems sind Oberflächen- und Kanalneuromasten. Eine Innervation der Neuromasten erfolgt über primäre afferente Nervenfasern. Die Antworten primärer Seitenlinienneurone enthalten Informationen über die Dauer, die Frequenz und die Amplitude von Wasserbewegungen. Die afferenten Nervenfasern terminieren ipsilateral in den Medial Octavolateralis Nucleus, ein Kerngebiet im Hirnstamm, das die erste Verarbeitungsebene von Seitenlinieninformationen im zentralen Nervensystem darstellt. In der vorliegenden Arbeit wurde das Antwortverhalten von primären Seitenlinienafferenzen und Neuronen im Medial Octavolateralis Nucleus des Goldfisches, Carassius auratus, elektrophysiologisch untersucht. Die Seitenlinie wurde experimentell mit hydrodynamischen Dipolreizen stimuliert und die neuronalen Antworten auf sequenzielle Reize mit Mikroelektroden extrazellul är abgeleitet. Die Perzeption konstanter oder wiederkehrender Reize, die keine neuen Informationen beinhalten, kann für einen Organismus störend und nachteilig sein. Antworten auf derartige Reize sollten unterdrückt oder gar komplett vermieden werden, damit neu auftretende Umweltreize besser wahrgenommen werden können. Mechanismen, die zu einer reversiblen Anpassung der Empfindlichkeit eines Sinnessystems führen, werden als Adaptation bezeichnet. Adaptation ist eine grundlegende Eigenschaft biologischer Systeme, die in vielfältiger Ausprägung in nahezu allen Sinnessystemen auftritt. Eine Adaptation kann sowohl auf einen einzelnen Reiz als auch auf eine Folge sequenzieller Reize auftreten. Bisher wurde neuronale Adaptation auf sequenzielle Reize im akustischen System vor allem im zentralen Nervensystem beschrieben. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass eine Adaptation auf sequenzielle Reize bereits in den primären Seitenlinienafferenzen auftrat. Mit zunehmender Reizwiederholrate stieg der relative Anteil adaptierter Seitenlinienafferenzen und adaptierter Neurone im Medial Octavolateralis Nucleus an. Insgesamt zeigten die primären Seitenlinienafferenzen sogar einen höheren relativen Anteil adaptierte Antworten als die Neurone im Medial Octavolateralis Nucleus. Eine Reizänderung führte sowohl in den primären Seitenlinienafferenzen als auch im Medial Octavolateralis Nucleus zu einer Änderung in der Aktivität adaptierter Neurone. Die Antwortstärke auf den veränderten Reize wurde dabei auf einen Referenzreiz, der mit einem groÿen zeitlichen Abstand vor der repetitiven Reizfolge präsentiert wurde, bezogen. Es zeigte sich, dass die Entladungsraten auf die Reizänderung am Ende einer Reizfolge zwar stets höher als die adaptierte Antwortrate der Neurone waren, jedoch niedriger als die ursprüngliche Antwort auf den Referenzreiz. Abhängig von dem Reizabstand, mit dem die Reizänderung im Anschluss an die repetitive Reizfolge präsentiert wurde, nahm die neuronale Antwortst ärke auf diesen Reiz zu. Der in der vorliegenden Dissertation beschriebene Rückgang der Entladungsrate über eine Folge sequenzieller Reize tritt vermutlich als Folge einer Verschiebung des Dynamikbereichs einer Zelle auf. Neben zellbiologischen Prozessen, die auf ganz unterschiedliche Weise die Verfügbarkeit von Neurotransmittern beeinflussen könnten, wurde bisher auch der Einfluss einer efferenten Desensitivierung auf die Adaptation primärer Afferenzen diskutiert. Um efferente Einflüsse auszuschlieÿen, wurde in der vorliegenden Untersuchung der posteriore Seitenliniennerv vor seiner Eintrittstelle in den Hirnstamm durchtrennt und die Antworten primärer Seitenlinienafferenzen untersucht. Die abgeleiteten Antworten auf sequenzielle Reize unterschieden sich nicht von den Antworten, die am intakten Nerv abgeleitet wurden. Die Mechanismen, die der neuronalen Adaptation auf sukzessive Reize zu Grunde liegen, können in der vorliegenden Arbeit nicht geklärt werden, ein Einfluss des efferenten Systems kann anhand der durchgef ührten Experimente jedoch ausgeschlossen werden.},
url = {http://hdl.handle.net/20.500.11811/6843}
}

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