Zentrale Chemosensibilität der Atmung: Untersuchungen zur pH- und CO2-Empfindlichkeit von Neuronen des ZNS

• Applicant: Professor Dr. Peter Scheid
• Subject Area: Anatomy and Physiology
• Term: from 1994 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5165398

Der vorliegende Antrag soll zur Klärung der neuronalen Grundlagen der zentralen Chemosensibilität der Atmung beitragen. Hierzu wollen wir das in unserem Labor etablierte Präparat des isolierten Hirnstamms der neonatalen Ratte einsetzen, an dem einzelne Neurone mit Patch-Clamp-Technik untersucht werden sollen. Dieses Präparat erzeugt eine rhythmische, vom N.phrenicus ableitbare respiratorische Aktivität mit einer Frequenz , die sich bei Erhöhung des CO2-Partialdrucks in der Badlösung erhöht. In dieser Präparation konnten wir erstmals zeigen, daß Neurone sowohl der ventralen Medulla wie auch des Locus coeruleus eine intrinsische Chemosensibilität aufweisen, wobei letztere auch einen respiratorischen Eingang erhalten. Die Ergebnisse lassen vermuten, daß dendritische Mechanismen am Zustandekommen der Chemosensibilität beteiligt sind. Das Hauptziel der vorliegenden Untersuchungen ist es, zu untersuchen, ob elektrische Kopplung zwischen Neuronen eine wichtige Eigenschaft für die zentrale Chemosensibilität ist. Die Ziele sind im einzelnen: (1) Ermittlung des Vorkommens von morphologischer Kopplung zwischen Farbstoff-injizierten chemosensiblen Neuronen der ventralen Medulla; (2) Ermittlung elektrischer Kopplung zwischen chemosensiblen Neuronen der ventralen Medulla durch gleichzeitige Ableitung in zwei Zellen; dabei Untersuchung des Einflusses von Hyperkapnie in der Badlösung; (3) Untersuchung der Möglichkeit der Stimulierung von tiefliegenden respiratorischen Neuronen im Locus coeruleus (Feldpotentiale) soll untersucht werden, ob das Phänomen der elektrischen Kopplung (vermutlich über Gap junctions) auch bei Hyperkapnie erhalten beleibt.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Privatdozent Dr. David Ballantyne