Digitaler 3D Atlas des Zentralkomplexes im Gehirn der Heuschrecke Schistocerca gregaria
Final Report Abstract
Der Zentralkomplex umfasst eine Gruppe von Gehirnstrukturen im Zentrum des Insektengehirns, das sich durch eine ausgeprägte Schichtung und senkrecht hierzu kolumnare Organisation auszeichnet. Bisher waren sowohl die anatomische Organisation wie die funktionelle Bedeutung dieser Gehirnstrukturen weitgehend unklar. Um die neuroanatomische Analyse des Zentralkomplexes voranzutreiben, wurde von seriell eingelesenen optischen Schnitten des Gehirns unseres Versuchstieres, der Wüstenheuschrecke Schistocerca gregaria, ein digitaler dreidimensionaler Standardgehirnatlas erstellt, der es in Zukunft erlauben soll, auf dieser gemeinsamen Plattform digital rekonstruierte Neuronen aus verschiedenen Präparaten miteinander zu vergleichen. Durch dreidimensionale Rekonstruktion konnten bisher 25 Typen von Neuronen mit kolumnaren Verzweigungsdomänen unterschieden und ihre Projektionsmuster aufgeklärt werden. Eine Analyse Citrullinimmunmarkierter Neurone zeigte, dass die äußersten und innersten Kolumnen des Zentralkörpers sich von den übrigen Kolumnen in ihren Verbindungen unterscheiden. Mehrere Neuronentypen des Zentralkomplexes reagieren empfindlich auf dorsal präsentiertes polarisiertes Licht. Ein Vergleich des E-Vektor-Tunings von Neuronen der Protocerebralbrücke mit ihren Verzweigungsdomänen zeigte, dass EVektor- Orientierungen über einen Bereich von 360° kompassartig in den 16 Kolumnen der Protocerebralbrücke repräsentiert sind. Damit ist der Zentralkomplex eine Gehirnregion, die möglichenweise eine Funktion als interner Himmelskompass zur Kontrolle von Navigationsrichtungen hat.
Publications
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