Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob die Taufliege Drosophila melanogaster durch Übung und Konsolidierung in der Lage ist, ihre Kletterleistung beim Überqueren einer Lücke zu verbessern. Dabei liegt der Fokus auf dem Kurzzeitgedächtnis (KZG) und damit der Fähigkeit, gelernte Verhaltensweisen nach kurzer Zeit zu wiederholen.
Es ist davon auszugehen, dass Drosophila melanogaster fünf Gedächtnisstufen hat. Zu Beginn steht das Erlernen von Information. Die Nächste Stufe ist das zu untersuchende KZG. Darauf folgen Mittelzeitgedächtnis, anästhesieresistentes Gedächtnis und Langzeitgedächtnis.
Drosophila melanogaster ist in der Lage gelerntes etwa eine Stunde im KZG zu behalten (Dubnau und Tully 1998). Der zugrundeliegende Mechanismus für das olfaktorische KZG ist bereits gut beschrieben und auch auf das motorische Lernen anwendbar. Es handelt sich hierbei um den cAMP-Signalweg. Dabei empfängt ein Kenyonzellneuron olfaktorische Eingänge im Calyx des Pilzkörpers. Der dadurch ausgelöste Calciumioneneinstrom aktiviert Calciumcalmodulin (CaM).
Dieses bindet anschließend an die durch CaM und G-alpha doppelt regulierte Adenylylcyclase II (AC). Gleichzeitig erhält das Neuron den Eingang eines Modulatorneurons. Dieses schüttet den Neurotransmitter Dopamin aus. Je länger die Dopaminausschüttung anhält, desto länger hält die Signalkaskade an, was die Gedächtniskonsolidierung beeinflussen könnte. Dopaminerge G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (DA-R) werden dadurch aktiviert und geben G-alpha frei, welches anschließend auch an die AC bindet. Die dadurch aktivierte AC stellt cyclisches Adenosinmonophosphat (cAMP) her, einen sekundären Botenstoff. cAMP aktiviert im Anschluss die Proteinkinase A (PKA), die dadurch in ihre regulatorischen und katalytischen Untereinheiten zerfällt. Die PKA phosphoryliert dann Kaliumhintergrundkanäle.
Inhaltsverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Einleitung
- Fragestellung
- Gedächtniskonsolidierung in Drosophila melanogaster
- Zentrale Mustergeneratoren in Invertebraten
- Material und Methoden
- Aufzucht und Präparation der Fliegen
- Fliegenstamm Canton-Special
- Versuchsstruktur
- Versuchsaufbau
- Testarena
- Übungsarena
- Analyse des Kletterverhaltens
- Statistische Auswertung
- Ergebnisse
- Statistische Tests
- Boxplots
- Diskussion
- Lerneffekt des Trainings
- Fehlerdiskussion
- Zusammenfassung
- Literaturverzeichnis
- Anhang
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Der Versuch analysiert das Kurzzeitgedächtnis (KZG) von Drosophila melanogaster im Kontext des motorischen Lernens. Das Ziel ist es, die Fähigkeit der Fliegen zu untersuchen, ihre Kletterleistung durch Übung und Konsolidierung zu verbessern. Die Untersuchung konzentriert sich dabei auf das KZG und die Fähigkeit, gelernte Verhaltensweisen nach kurzer Zeit zu wiederholen.
- Motorisches Lernen und Gedächtniskonsolidierung in Drosophila melanogaster
- Analyse des Kurzzeitgedächtnisses im Kontext von Kletterverhalten
- Die Rolle des cAMP-Signalwegs im motorischen Lernen
- Untersuchung der Auswirkungen von Übung auf die Kletterleistung
- Bedeutung von zentralen Mustergeneratoren (ZMGs) beim Kletterverhalten von Drosophila melanogaster
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Die Einleitung stellt die Fragestellung des Versuchs vor, die sich auf die Fähigkeit von Drosophila melanogaster konzentriert, durch Übung und Konsolidierung ihre Kletterleistung zu verbessern. Dabei liegt der Fokus auf dem Kurzzeitgedächtnis (KZG) und der Wiederholung gelernter Verhaltensweisen. Außerdem werden verschiedene Gedächtnisstufen in Drosophila melanogaster erläutert und der zugrundeliegende Mechanismus des olfaktorischen KZG, der cAMP-Signalweg, beschrieben.
- Material und Methoden: Dieses Kapitel beschreibt die Methoden, die für den Versuch verwendet werden, einschließlich der Aufzucht und Präparation der Fliegen, den Fliegenstamm Canton-Special, die Versuchsstruktur, den Versuchsaufbau (Testarena und Übungsarena), die Analyse des Kletterverhaltens und die statistische Auswertung.
- Ergebnisse: Hier werden die Ergebnisse der statistischen Tests und der Boxplots dargestellt, welche die Kletterleistung der Fliegen nach Übung und Konsolidierung zeigen.
- Diskussion: Die Diskussion analysiert die Ergebnisse, wobei der Lerneffekt des Trainings und mögliche Fehlerquellen diskutiert werden.
Schlüsselwörter
Die Hauptthemen des Forschungsvorhabens sind das motorische Lernen, Gedächtniskonsolidierung, Kurzzeitgedächtnis, Drosophila melanogaster, cAMP-Signalweg, Kletterverhalten, Zentrale Mustergeneratoren (ZMGs) und statistische Analyse.
- Quote paper
- Falk Deegener (Author), 2020, Drosophila melanogaster, das Kurzzeitgedächtnis und der Wildtyp Canton-Special. Eine Analyse mit Hochgeschwindigkeitskamera, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1131618
