Neuronale Mechanismen der Kurssteuerung in fliegenden Drosophila.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Um sich in der Welt zurechtzufinden, sind Tiere stark auf sensorische Reize angewiesen, die zum Beispiel Hindernisse, Nahrungsquellen, potenzielle Partner oder Fressfeinde anzeigen können. Wie ein Tier auf solche Reize reagiert, hängt stark von seinem aktuellen Verhalten ab, beispielsweise davon, ob es sich fortbewegt oder ruht. Meine Gruppe nutzt die Flugmanöver der Fruchtfliege Drosophila, um zu untersuchen, wie das Gehirn auf sensorische Reize wie den optischen Fluss oder sich nähernde Objekte reagiert. Wir konzentrierten uns auf absteigende Neuronen, die Informationen vom Gehirn zum motorischen System im Thorakalganglion übermitteln, da sie den Output des Gehirns repräsentieren und daher hochinformativ darüber sind, wie Verhalten gesteuert wird. Wir untersuchen absteigende Neurone, indem wir ihre Aktivität in einer Präparation messen, bei der nur der Kopf der Fliege fixiert wird und bei der wir Verhaltensantworten als Änderungen in der Flügelbewegung messen können. Zusätzlich können wir ihre Aktivität mit genetischen Werkzeugen manipulieren und Verhaltensantworten wie Richtungsänderungen in der fixierten Fliege oder in freiem Flug messen. Wir haben herausgefunden, dass, obwohl es eine Korrelation zwischen der Aktivität einzelner absteigender Neuronen und dem Verhaltensoutput gibt, wahrscheinlich mehrere absteigende Neuronen zusammenwirken, um wichtige Flugmanöver wie schnelle Richtungsänderungen und stabilisierende optomotorische Reaktionen zu kontrollieren. Darüber hinaus konnten wir zeigen, dass die Verarbeitung in visuellen Neuronen auch vom Verhaltenszustand der Fliege abhängt, sodass Reaktionen auf Reize, die das aktuell ausgeführte Flugmanöver stören könnten, unterdrückt werden. Unsere Ergebnisse unterstützen die Auffassung, dass es wichtig ist, neuronale Schaltkreise während des Verhaltens zu untersuchen, um ihre Funktion zu verstehen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Data sets: "looming-evoked escape saccades with moving background in Drosophila HS cell recordings", Edmond, V1.
Fischer, Philippe
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Multiple mechanisms mediate the suppression of motion vision during escape maneuvers in flying Drosophila. iScience, 25(10), 105143.
Fischer, Philippe Jules & Schnell, Bettina
