Der Einfluss absteigender cholinerger Verbindungen auf die Informationsverarbeitung in den ersten Stationen der zentralen Hörbahn
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Neuromodulation verändert die neuronale Informationsverarbeitung abhängig von Aufmerksamkeit, Verhalten oder Bedeutung von Stimuli und wurde am besten für kortikale Schaltkreise beschrieben. Allerdings unterliegen auch sensorische Bahnen im Hirnstamm, die üblicherweise als hochspezialisiert, aber funktionell starr gelten, absteigenden und wiederkehrenden modulatorischen Verbindungen, und der Mechanismus und die Auswirkungen dieser Top-Down-Schaltkreise sind nicht gut verstanden. Dieses Projekt zielte darauf ab, die Mechanismen hinter cholinergen modulatorischen Verbindungen an einen Neurontyp im auditorischen Hirnstamm zu verstehen, der hochspezialisiert ist, die zeitlichen Informationen schmalbandiger Schallreize zu kodieren. Es wurden zwei unterschiedliche Ansätze verwendet. Zunächst wurden die Reaktionen dieses Neuronentyps auf Reizbedingungen, die die modulatorische Verbindung nicht aktivieren, mit Reaktionen auf Reize verglichen, die die Aktivierung modulatorischer Verbindungen beinhalteten. Diese Aufnahmen wurden an anästhesierten mongolischen Wüstenrennmäusen durchgeführt. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Neuronen zwar nun eine etwas höhere Reaktionsschwelle hatten, die Reaktionen nahe der Schwelle jedoch präziser waren. In einem zweiten Ansatz erstellten wir ein Computermodell des Neuronentyps, das eine realistische Darstellung des dendritischen Baums enthielt, in dem sich kleine, sekundäre synaptische Eingänge befinden. Im Modell konnten wir untersuchen, wie die starke Erregung des Hörnervs, die auf diesen Neuronentyp einwirkt, mit den kleinen zusätzlichen Eingängen interagieren kann. Wir zeigen, dass die erhöhte Erregung die Schallverarbeitung dieser Neuronen im Modell verbessert. Diese theoretischen Erkenntnisse könnten eventuell auch zum Verständnis der experimentellen Ergebnisse des Projektes herangezogen werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Modulatory influences on time-coding neurons in the ventral cochlear nucleus. Hearing Research, 384, 107824.
Kuenzel, Thomas
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Muscarinic modulation of M and h currents in gerbil spherical bushy cells. PLOS ONE, 15(1), e0226954.
Gillet, Charlène; Kurth, Stefanie & Kuenzel, Thomas
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Small dendritic synapses enhance temporal coding in a model of cochlear nucleus bushy cells. Journal of Neurophysiology, 125(3), 915-937.
Koert, Elisabeth & Kuenzel, Thomas
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Release your inhibitions: how synaptic dynamics shape efferent activity in the auditory system. The Journal of Physiology, 600(11), 2543-2544.
Kuenzel, Thomas
