Aktive Schallverarbeitung im Gehör von Säugern und Insekten

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(a) Zelluläre Komponenten aktiven Hörens bei Insekten: Gehörorgane von Insekten sind in der Lage, aktiv Schallenergie zu erzeugen. In Analogie zu Wirbeltieren können somit auch bei Insekten aktive Prozesse in den Sinneszellen an der auditorischen Transduktion beteiligt sein. An Tympanalorganen von Insekten wollen wir den Beitrag einzelner identifizierbarer Sinneszellen zur Erzielung hoher Sensitivität und Abstimmschärfe untersuchen. Es werden otoakustische Emissionen (OAE) und die Bewegung des Tympanums bei gleichzeitiger pharmakologischer Manipulation der Sinneszellen oder deren elektrischer Reizung gemessen. Durch den Vergleich der mechanischen Eigenschaften des Gehörorgans von Laubheuschrecken, welches ein Band tonotop organisierter Sinneszellen enthält, mit dem einfachsten Gehörorgan der Insekten, dem einzelligen Ohr von bestimmten Nachtfaltern (Notodontiden), erwarten wir neue Erkenntnisse über die Spannweite evolutiver Strategien zur Konstruktion sensitiver und nichtlinearer Gehörorgane. (b) Aktive und passive cochleäre Filtermechanismen bei Fledermäusen und Laborsäugern sowie deren efferente Beeinflussung: Aufgrund seiner auditorischen Fovea bietet das Innenohr von Schnurrbartfledermäusen ein sehr gutes Modellsystem für die Beteiligung unterschiedlicher Oszillatoren an der Scharfabstimmung der Cochlea und deren Kontrolle durch efferente neuronale Prozesse. Durch die Erfassung spontaner Cochleaoszillationen in Form von otoakustischen Emissionen und Mikrophonpotentialen sowie der neuronalen Aktivität im Nucleus cochlearis wollen wir die zugrundeliegenden Schwingmechanismen charakterisieren. Des weiteren sollen durch gezielte akustische Reizung des efferenten Systems mit verhaltensrelevanten Ortungs- und Kommunikationssignalen aktive und passive cochleäre Verarbeitungsschritte untersucht werden. - In beiden Teilprojekten sind otoakustische Emissionen methodischer und inhaltlicher Schwerpunkt. Des weiteren wird die Bewegung des Trommelfells (Insekten) oder der Basilarmembran (Säuger) mit laserinterferometrischen Methoden erfasst. Es werden unterschiedlich spezialisierte Sinnesorgane untersucht, um Aufschlüsse über generelle Strategien der Hörverarbeitung sowie evolutive Adaptationen zu gewinnen.