Local processing of auditory information in the thorax of Ensifera

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Stumpner
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 226363804

Schallsignale werden meist nach verschiedenen Aspekten - Zeitmuster, Trägerfrequenz, Richtung - analysiert, um angemessene Verhaltensreaktionen wie Flucht oder Annäherung an einen potentiellen Paarungspartner zu wählen. Viele Orthoptera verwenden akustische Signale zur innerartlichen Kommunikation. Für eine Reihe von Arten der Ensifera (Langfühlerschrecken) wurden bereits einige Korrelate der Aktivität von Nervenzellen mit Aspekten des akustischen Verhaltens identifiziert. Hierbei handelt es sich aber fast ausschließlich um intersegmentale Neurone, welche die Information vom Prothorakalganglion (in welches die Gehörsinneszellen projizieren) in das Gehirn weiterleiten. Über die lokale Verarbeitung der Gehörinformation im Prothorakalganglion ist dagegen bisher relativ wenig bekannt, obwohl die sehr unterschiedlichen Reaktionsweisen der intersegmentalen Neurone auf erhebliche Verarbeitungsvorgänge hindeuten. Lediglich für die Verarbeitung von Richtungsinformation gibt es eine Reihe von Studien zu einem bestimmten, besonders großen Neuron, dem Omega-Neuron. Im vorliegenden Projekt soll die Verarbeitung von verhaltensrelevanten Zeitmustern und Trägerfrequenzen im Prothorakalganglion von Laubheuschrecken untersucht werden. In beiden Fällen spielen Hemmungen offenbar eine besondere Rolle bei der Ausbildung der charakteristischen Antworteigenschaften intersegmentaler Neurone. Die verantwortlichen lokalen Neurone sind aber bisher nicht identifiziert. Durch Ableitung, morphologische und physiologische Charakterisierung sollen kleine lokale Neurone beschrieben werden. Durch eine Kombination von Experimenten mit pharmakologischer Blockade von Hemmungen und immunhistochemischer Analyse gefärbter Neurone soll die möglichen Beiträge lokaler Neurone für die Verarbeitung (insbesondere Hemmung) beschrieben werden. Durch Photoinaktivierung von lokalen Neuronen während Ableitung anderer Neurone können Beiträge einzelner Zellen zur Reaktionsweise eines postsynaptischen Neurons ermittelt werden. Insgesamt sollen die Grundlagen der frequenz- und zeitmusterspezifischen Reaktionen von prothorakalen Neuronen aufgeklärt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen