Zentrifugale Modulation und Plastizität auditorischer Netzwerke im Hirnstamm von Säugetieren
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Hörorgan der Säugetiere steht unter der direkten Kontrolle von zwei Populationen von cholinergen Neuronen im auditorischen Hirnstamm, den medialen und lateralen olivocochelären Neuronen. Erstere modulieren die elektromechanische Verstärkung durch die äußeren Haarzellen in der Cochlea und Letztere die synaptische Transduktion von den inneren Haarzellen zu den primären Hörnervenfasern. Die lateralen olivocochleären Neurone exprimieren nicht nur Acetylcholine, sondern auch noch eine Reihe weiterer Kotransmitter. Einer dieser Kotransmitter ist das Neuropeptid Urocortin, welches die homeostatischen Antworten auf Stress reguliert und auch im Zusammenhang mit der Ontogenese des Hörens und der Generierung von Hörerkrankungen steht. In unserer Arbeit untersuchten wir die Verteilung von urocortinexprimierenden Neuronen des lateralen Superioren Olivenkerns und deren Verbindungen und Verteilung ihrer synaptischen Terminalien in den Kochleae von juvenilen und adulten Mongolischen Wüstenrennmäusen. Im Unterschied zu den meisten anderen Nagetieren deckt das Audiogramm von Gerbils, ähnlich wie beim Menschen, auch den tieffrequenten Bereich des Hörspektrums ab und das obwohl ihre Kommunikationslaute ausschließlich in der hochfrequenten Frequenzdomäne zu finden sind. Wir konnten bestätigen, dass Urocortin im auditorischen Hirnstamm ausschliesslich in Neuronen des lateralen Kerns der Oberen Olive und deren synaptischen Terminalien in der Kochlea unterhalb der inneren Haarzellen vorhanden ist. Darüberhinaus konnten wir zeigen, dass in adulten Gerbils die Expression von Urocortin auf den medialen Teil des lateralen Olivenkerns und den mittleren und basalen Teil der Kochlea beschränkt ist, die allesamt für die Verabeitung von hohen Frequenzen zuständig sind. Das gleiche Muster fanden wir auch in juvenilen Gerbils (P9) kurz bevor dem Hörbeginn. Überraschenderweise verschwand dieses Muster vorübergehend nach dem Hörbeginn, wenn Urocortin auch im tieffrequenten Bereichen exprimiert wird. Unsere Ergebnisse implizieren unter anderem eine mögliche Rolle von Urocortin bei der späten Entwicklung der Kochlea und bei der Verarbeitung von Soziallauten in adulten Tieren.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2011) Urocortin-expressing olivocochlear neurons exhibit tonotopic and developmental changes in the auditory brainstem and in the innervation of the cochlea. J Comp Neurol 519: 2758- 2778
Kaiser A, Alexandrova O, Grothe B
