Coordination of motoneuronale activity in the lamprey spinal cord

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Rhythmische Fortbewegungsmuster, wie z.B. Schwimmen, werden bei Wirbeltieren durch die koordinierte Aktivierung und Inaktivierung von unterschiedlichen Muskeln und sie innervierenden Motoneurongruppen im Rückenmark erzeugt. Das Wissen um die neuronalen Grundlagen der Kopplung der Aktivitäten von verschiedenen Motoneurongruppen insbesondere innerhalb einzelner Segmente und bei unterschiedlichen relativen Phasenlagen zueinander ist noch sehr begrenzt. Der vorliegende Projektantrag soll sich diesem Problem zuwenden. Als Untersuchungsobjekt wird das spinale Schwimmnetzwerk des Neunauges gewählt. Die Grundlage der Kopplung der Aktivitäten von myotomalen Motoneuronen und Flossenmotoneuronen wird untersucht. Im Projektantrag soll folgenden Fragen nachgegangen werden: (i) In welcher Weise sind erregende und hemmende synaptische Eingänge an der Erzeugung der zum myotomalen Schwimmrhythmus antizyklischen Membranpotentialmodulation der Flossenmotoneurone beteiligt) (ii) Welcher Grad an Kopplung besteht zwischen der Flossenmotoneuronaktivität und der Aktivität der zentralen spinalen Netzwerke der myotomalen Motoneurone? (iii) Welche Neurone vermitteln intrasegmentale und intersegmentale synaptische Eingänge auf die Flossenmotoneurone? (iv) Welche zellulären Eigenschaften der Flossenmotoneurone sind für ihre Aktivitätserzeugung und -kontrolle von Bedeutung? (v) Wie ist die Aktivität der Flossenmuskulatur mit der Aktivität der myotomalen Muskulatur bei Schwimmaktivität in vivo koordiniert.