Neuronale Integration paralleler sensorischer Kanäle im elektrosensorischen System.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel dieses Projektes war die Untersuchung der Integration parralleler sensorischer lnformationkanäle im elektrosensorischen System des schwach-elektrischen Fisches Eigenmannia virescens im Kontext der Elektrokommunikation. Diese Tiere benutzten ihr selbst-generiertes elektrisches Feld zur Elektrolokation von Objekten und ihrer Umgebung als auch zur Kommunikation. In einer voherigen Arbeit haben wir untersucht, wie die Kommunikationssignale auf Ebene der Elektrorezeptoren kodiert werden. Zentrales Ergebnis hier war, dass alle drei verschiedenen Typen von Elektrorezeptoren bestimmte Aspekte des Kommunikationssignals kodieren und eine Integration dieser parallelen Informationskanäle für die Dektektion von Kommunikationssignalen hilfreich sein kann. Die elektrosensorische Information wird an eine Verarbeitungsebene im Hinterhirn, den elektrosensorischen Seitenlinienlobus (ELL), weitergegeben und dort immer noch parallel verarbeitet. Erst im Mittelhirn kommen diese parallelen Verarbeitungsströme wieder zusammen. Hier wollten wir untersuchen wie, (a) die Kommunikationssignale auf Ebene des Hinterhirns repräsentiert sind und (b) ob die parallele Information im Mittelhirn integriert und zur Detektion der Signale beiträgt. Dazu wurde zum einen der notwendige Versuchsaufbau vorbereitet und zum anderen elektrophysiologische Ableitungen in Hinter- und Mittelhirn durchgeführt. Diese Arbeiten konnten auch aufgrund der Corona-Pandemie und den damit verbundenen Lockdowns nur zum Teil abgeschlossen werden. Anstelle der geplanten experimentellen Arbeiten haben wir damit begonnen Modelle der elektrosensorischen Peripherie zu erarbeiten, die uns zukünftig helfen werden die Signaltransformation von sensorischer Peripherie zu zentralnervöser Verarbeitung zu untersuchen. Aktuell weiterlaufende Projekte liefern experimentelle Daten aus dem ELL im Hinterhirn, die uns zum einen wichtige Vergleichsdaten zur Untersuchung der Signaltransformation an der ersten Synapse des Elektrosensorischen Informationsweges geben und zugleich das Eingangssignal für verarbeitende Neurone im Mittelhirn darstellen, die zukünftig wieder aufgenommen werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Simultaneous spike-time locking to multiple frequencies. Journal of Neurophysiology, 123(6), 2355-2372.
Sinz, Fabian H.; Sachgau, Carolin; Henninger, Jörg; Benda, Jan & Grewe, Jan
