Primary cell culture of characterized projection neurons from the visual midbrain for the analysis of the development and the biophysical basis for cellular computation

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Im visuellen Mittelhirn der Wirbeltiere sind zelluläre Mechanismen implementiert, die eine grundlegende visuelle Analyse leisten. Einer dieser Mechanismen, die Differenzierung von Objekt- und Ganzfeldbewegungen, ist anatomisch und physiologisch weitgehend charakterisiert. Die Dendriten der daran beteiligten Zellen besitzen Spezialisierungen (bottlebrush endings) und leiten Erregung wahrscheinlich über Aktionspotentiale zum Zellkörper. Diese Befunde haben zu einer Modellvorstellung der Zellreaktion auf Objektbewegung geführt. Die vorgeschlagenen Untersuchungen werden die biophysikalischen Grundlagen dieser zellulären Verarbeitung losgelöst vom Zellverband charakterisieren. Mit einer Primärzellkultur der Projektionsneuronen der Tektums sollen folgende Themen bearbeitet werden: 1. Vergleich der Entwicklung in vivo und in vitro mittels Einzelzell-RT-PCR. 2. Die molekulare Steuerung zur Ausbildung distaler dendritischer Spezialisierungen. 3. Die Ausstattung der Dendriten mit spannungsgesteuerten Ionenkanälen. 4. Überprüfung der Modellannahmen durch Ableitungen und gezielte Elektrostimulation an den dendritischen Spezialisierungen kultivierter Neuronen.