In der vorliegenden Arbeit wurde an Hand in vivo Ableitungen, sowie eines Kopf-Stomatogstrik-Präparates die Einflüsse der Sensorik auf die neuronalen Rhythmen des Stomatogastrischen Systems beim Australischen Flußkrebs (Cherax destructor) untersucht. Eine zentrale Eigenschaft vieler tierischer Lebewesen ist die ihnen gegebene Möglichkeit, die unterschiedlichsten Bewegungen auszuführen. Diese Bewegungen dienen einerseits der Fortbewegung des Tieres, sie können sich aber auch in der Bewegung innerer Organe äußern. Die Steuerung dieser Motorik über neuronale Netzwerke ist häufig Gegenstand der Forschung.
Das Stomatogastrische System ist eines dieser Netzwerke, dass bei Arthropoden für die Innervierung des Vorderdarm zuständig ist.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Material und Methoden
2.1 Cherax destructor
2.2 Tierhaltung
2.3 Präparation
2.3.1 Das Kopf-Stomatogastrik-Präparat
2.3.1.1 Immobilisierung der Tiere
2.3.1.2 Öffnen des Carapax
2.3.1.3 Herstellung des Präparates
2.3.2 in vivo Ableitungen
2.3.2.1 Immobilisierung für die in vitro Präparation
2.3.2.2 Öffnen der Tiere und Anbringen der Elektroden
2.4 Reagenzien und Versuchsaufbau
2.5 Elektrophysiologie
2.6 Hilfsmittel
3. Ergebnisse
3.1 Neuronale Rhythmen bei Cherax destructor
3.1.1 in vitro
3.1.1.1 Pylorischer Rhythmus
3.1.1.2 Gastrischer Rhythmus
3.1.1.3 Spontanaktivität - Pilocarpin
3.1.1.4 stn
3.1.1.5 ion
3.1.2 in vivo
3.1.2.1 Pylorischer Rhythmus
3.1.2.2 Gastrischer Rhythmus
3.2 Modulation der neuralen Rhythmen
3.2.1 in vivo
3.2.1.1 Lichtreiz
3.2.1.2 Bewegungsreiz
3.2.1.3 Fütterung
3.2.1.4 olfaktorisch wirksame Substanzen
3.2.2 in vitro
3.2.2.1 Lichtreiz
3.2.2.2 olfaktorisch wirksame Substanzen
4. Diskussion
4.1 Neuronale Aktivität
4.2 Sensorische Einflüsse auf die stomatogastrischen Rhythmen
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die funktionellen Einflüsse der Sensorik auf die neuronalen Rhythmen des stomatogastrischen Nervensystems (STNS) beim Australischen Flußkrebs (Cherax destructor), um das Zusammenspiel zwischen zentralen Mustergeneratoren und sensorischem Feedback unter natürlichen Bedingungen besser zu verstehen.
- Analyse neuronaler Aktivitätsmuster im stomatogastrischen Ganglion.
- Etablierung und Vergleich von in vitro und in vivo Präparationen.
- Untersuchung der Modulation durch Licht-, Bewegungs- und olfaktorische Reize.
- Dokumentation des pylorischen und gastrischen Rhythmus bei Cherax destructor.
Auszug aus dem Buch
1. Einleitung
Eine zentrale Eigenschaft vieler tierischer Lebewesen ist die ihnen gegebene Möglichkeit, die unterschiedlichsten Bewegungen auszuführen. Diese Bewegungen dienen einerseits der Fortbewegung des Tieres, sie können sich aber auch in der Bewegung innerer Organe äußern. Die Steuerung der Motorik ist vor allem bei Invertebraten häufig Gegenstand der Forschung, da diese Organismen günstige Voraussetzungen für neurobiologische Untersuchungen bieten.
Gemeinsam ist diesen motorischen Systemen, daß sie durch zentrale Mustergeneratoren (CPG = Central Pattern Generator) gesteuert werden. Die von ihnen generierten Muster werden durch Neurone erzeugt, welche die Fähigkeit zu rhythmischer Entladungsaktivität besitzen. Somit können die CPGs dazu eingesetzt werden, einfache Bewegungen zu erzeugen, die einen hohen Anteil an immer wiederkehrenden Komponenten besitzen. Auch im viszeralen Nervensystem ist häufig ein solcher zentraler Mustergenerator zur Steuerung der Bewegung innerer Organe anzutreffen.
Eines dieser neuralen Netzwerke ist für die Innervierung des Vorderdarmes bei Arthropoden zuständig und steuert so die Bewegung des Ösophagus', des Pylorus' sowie der Magenzähne. Diese, als Stomatogastrisches Nervensystem (STNS) bezeichnete Anordnung von Nervenzellen ist innerhalb des Stammes der Arthropoden insbesondere bei decapoden Krebsen besonders gut untersucht.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung erläutert die Bedeutung zentraler Mustergeneratoren bei Invertebraten und führt in das stomatogastrische Nervensystem als Modell für die Steuerung motorischer Abläufe bei Decapoden ein.
2. Material und Methoden: Dieses Kapitel beschreibt die Haltung des Australischen Flußkrebses, die spezifische Präparationstechnik für in vitro und in vivo Ableitungen sowie die eingesetzte elektrophysiologische Messtechnik.
3. Ergebnisse: Der Hauptteil präsentiert die spontanen pylorischen und gastrischen Rhythmen sowie deren spezifische Modulation durch äußere sensorische Reize wie Licht, Bewegung und chemische Substanzen.
4. Diskussion: Die Diskussion bewertet die erhobenen Daten, vergleicht sie mit existierenden Modellen anderer Krebstierarten und ordnet die Bedeutung der sensorischen Rückkopplung für die neuronale Netzwerkkontrolle ein.
Schlüsselwörter
Cherax destructor, Stomatogastrisches Nervensystem, STNS, zentraler Mustergenerator, CPG, pylorischer Rhythmus, gastrischer Rhythmus, neuronale Modulation, Elektrophysiologie, sensorisches Feedback, in vivo Ableitung, in vitro Präparation, Decapoden, Nervensystem, neuronale Netzwerke
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Diplomarbeit befasst sich mit der neurobiologischen Untersuchung der stomatogastrischen Rhythmen beim Australischen Flußkrebs, insbesondere dem Einfluss sensorischer Signale auf diese Rhythmen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Felder umfassen die Elektrophysiologie neuronaler Mustergeneratoren, die sensorische Modulation dieser Netzwerke sowie die Methodik der Ableitung von neuronaler Aktivität bei Krebstieren.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, die funktionellen Einflüsse der Sensorik auf die Aktivität des stomatogastrischen Nervensystems bei der Art Cherax destructor zu identifizieren und zu charakterisieren.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es werden elektrophysiologische Ableitungen (extrazelluläre Ableitungen von Nerven) an speziellen Kopf-Stomatogastrik-Präparaten sowie Versuche am lebenden, frei beweglichen Tier durchgeführt.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil präsentiert detaillierte Ergebnisse zu den spontanen Entladungsmustern (pylorisch und gastrisch) und deren Veränderungen durch externe Reize wie Fütterung oder olfaktorische Stimuli.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Cherax destructor, stomatogastrisches Nervensystem (STNS), zentraler Mustergenerator (CPG) und elektrophysiologische Modulation.
Was unterscheidet das hier verwendete Präparat von bisherigen Methoden?
Die Arbeit nutzt ein semi-intaktes Kopf-Stomatogastrik-Präparat, das die Aufzeichnung neuronaler Aktivität bei bestehender Verbindung zu höheren Zentren (Gehirn) ermöglicht.
Wie reagiert der Flußkrebs auf olfaktorische Reize im Experiment?
Die Applikation olfaktorisch wirksamer Substanzen führt in den Versuchen häufig zum Starten oder zur Modulation der gastrischen Rhythmik bei den untersuchten Tieren.
- Arbeit zitieren
- Dirk Schiffler (Autor:in), 1997, Funktionelle Einflüsse der Sensorik auf die neuralen Rhythmen des Stomatogastrischen Nervensystems beim Australischen Flußkrebs (Cherax destructor), München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1031738
