Elektrophysiologische Charakterisierung der Neurone im Tectum opticum des Goldfisches im Hinblick auf "Farbe" und "Bewegung"
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Farbensehen und das Bewegungssehen des Goldfisches sind mit Hilfe verhaltensphysiologischer Experimente außerordentlich gut untersucht. Während auf zellulärer Ebene die Retina ebenfalls sehr gut bekannt ist, gibt es kaum Kenntnis über die Eigenschaften der Nervenzellen im Tectum opticum, dem Hauptverarbeitungszentrum visueller Information bei niederen Wirbeltieren. Mit Hilfe konventioneller extrazellulärer elektrophysiologischer Ableitungen wurden Nervenzellen im Tectum opticum zum ersten Mal eindeutig im Hinblick auf „Farbe“ und „Bewegung“ charakterisiert, wobei die Ergebnisse der verhaltensphysiologischen Studien die Auswahl der Stimuli bestimmte. Als Farbreize wurden 21 HKS-Farbpapiere verwendet, die auf eine Klappziffernanzeige in der Anordnung des Farbenkreises aufgebracht und mit einer Ringleuchte beleuchtet waren. Je zwei Farben waren durch ein mittleres Grau getrennt, das auch als Referenzreiz diente. Jede Sequenz wurde drei Mal durchlaufen und das Antwortverhalten der Units in PSDH-Diagrammen dokumentiert. Neunundsechzig von 200 abgeleiteten Units reagierten auf visuelle Reize, davon 52 auf Farbreize und 15 auf Bewegungsreize. 22 der Units beantworteten die roten Farbpapiere mit einer höheren Aktivität, reagierten jedoch auf Blau und Grün mit Hemmung. Die auf diese Farben folgenden Graupapiere erzielten eine erhöhte Aktivität. Dieser Zelltyp zeigte somit ein Gegenfarbverhalten. Im Gegensatz zu retinalen Ganglienzellen wurden mit 18 Units eine erstaunlich hohe Anzahl Blau- und Grünempfindlicher Units gefunden, die ebenfalls häufig Gegenfarbeigenschaften aufwiesen. Einige wenige Zellen reagierten selektiv auf Gelb bzw. Blau. Um „Farbzellen“ von „Bewegungszellen“ unterscheiden zu können, die beide im Rotbereich empfindlich sein sollten, wurden die meisten Zellen auch mit einem bewegten Zufallspunktmuster getestet. Die 18 Zellen, die auf dieses Muster ansprachen, reagierten nicht auf ein rotgrünes Zufallspunktmuster, das für den L-Zapfentyp keinen Kontrast darstellte. Sie waren somit wie das Bewegungssehen selbst „farbenblind“ und damit eindeutig nicht dem Farbensehen, sondern dem Bewegungssehen zuzuordnen. Diese Units reagierten auf die Farbreize nicht. Aufgrund der Lage der Ableitorte ist es wahrscheinlich, dass es im Tectum opticum getrennte Bereiche gibt, die für „Farbe“ einerseits und „Bewegung“ andererseits empfindlich sind.
