Echtzeit-Rückkopplung sensorischer Information

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Sensorische Rückmeldungen sind ein entscheidender Faktor für die Funktion und Interaktion neuronaler Strukturen. Unser Projekt beschäftigt sich daher mit der Integration sensorischer Rückmeldungen von Rezeptoren der Magenmuskulatur in das mustergenerierende Netzwerk des Kaumagenganglions (STG) des Taschenkrebses, Cancer pagurus. Diese propriozeptiven Einflüsse betreffen auch übergeordnete Kontrollinstanzen des motorischen Netzwerks in den Kommissuralganglien. Neben einer Analyse der funktionellen Relevanz rhythmischer sensorischer Rückmeldungen ist es Ziel des Projekts, die zellulären Mechanismen einer Einflussnahme auf motorische Netzwerke und übergeordnete Kontrollinstanzen zu verstehen und ein allgemeines Verständnis darüber zu erhalten, wie Nervensysteme verhaltensrelevante motorische Aktivität generieren. Das STG besitzt hierfür ein nahezu einmaliges Potential, da zelluläre Eigenschaften und Komponenten des Kontrollsystems identifiziert sind und in überschaubarer Zahl vorliegen. Auch der methodische Ansatz ist vor diesem Hintergrund einmalig: die Aktivität der Sensorik soll in vivo charakterisiert werden um sie anschließend am isolierten ZNS im Sinne eines elektronisch geschlossenen Rückkopplungskreises als Reiz einzusetzen und dabei das Spektrum (intra-) zellulärer Analysemethoden anwenden zu können. Durch die Entwicklung eines detaillierten Computermodells schließlich können entworfene Hypothesen zur Rolle der Sensorik durch Strominjektion in Einzelneurone des isolierten Präparats getestet werden, beispielsweise im Sinne der genannten Rückkopplung.