The function of neuromodulatory networks in the insect nervous system

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Octopamin ist ein wichtiger Neuromodulator bei Insekten und die octopaminergen Neuronen zerfallen in Subpopulationen, die parallel zu motorischen Erregungsmustern aktiviert oder gehemmt werden. In der Peripherie wollen wir die Wirkung der gezielten Octopaminfreisetzung verstehen, insbesondere die Signalkaskade im Muskel, welche zu einer Erhöhung der Glykolyserate führt. Ultrastrukturelle Untersuchungen sollen die genauen anatomischen Beziehungen zwischen den neuromuskulären und den neuromodulatorischen Terminalen an der Muskelfaser aufklären. Im Zentralen Nervensystem wollen wir die Konnektivität der octopaminergen Neurone bei hemi- und holometabolen Insekten (Locusta und Manduca) sowie die Umgestaltungen während der Metamorphose untersuchen. Die zentralen Dendritenbäume sollen ultrastrukturell hinsichtlich der Verteilung und chemischen Natur von Eingangssynapsen sowie physiologisch auf ihre subtypenspezifische und entwicklungsabhängige Rezeptorausstattung analysiert werden. Die Bedeutung von spannungsabhängigen Ionenkanälen und von Ca2+-Signalen für die Erregungsentstehung, -integration und -ausbreitung (elektrische Kompartimentierung) sowie für die Regulation somatischer Zellfunktionen (beispielsweise Enzymaktivität und Gentranskription) soll untersucht werden, um verhaltensspezifische Anpassungen neuromodulatorischer Systeme fest zu stellen.