300147 UE Neurobiologie: Elektrophysiologische Ableitungen von Riechsinneszellen bei Insekten (2017W)

Lernziele

In diesem Kurs lernen Sie die elektrophysiologische Registrierung („Ableitung“) der Aktivität von Riechsinneszellen. Durch systematische Änderung der Konzentration des Duftreizes sowie der Geschwindigkeit, mit der die Duftkonzentration am Sinnesorgan ansteigt und abnimmt, wird die neuronale Kodierung der chemischen und physikalischen Eigenschaften eines Duftreizes ermittelt. Die elektrophysiologischen Ableitungen werden an Riechsensillen auf der Antenne der Schabe durchgeführt. Die Messungen geben Hinweise auf die Funktion der Riechsinneszellen bei der Orientierung der Schabe in einer Duftwolke.

Reizgebung

Die Duftreize erzeugt ein von uns entwickeltes Durchfluss – Olfaktometer. Die Konzentration des Duftstroms kann mit Geschwindigkeiten zwischen 5% und 500% pro sec geändert werden. Dabei steigt und fällt die Duftkonzentration von 0 und 100% bzw. von 100 auf 0% in Zeitspannen zwischen 20 und 0.2 sec. Diese Reize simulieren Konzentrationsänderungen in einer turbulenten Duftwolke.

Registrierung und Auswertung der elektrophysiologischen Messergebnisse

Die abgeleiteten Potentiale werden digitalisiert und on-line mit dem Programm spike2 gemeinsam mit der Duftkonzentration aufgezeichnet. In den Riechsensillen befinden sich 2 Sinneszellen, deren Aktivitäten simultan abgleitet werden. Die Diskriminierung der Reaktionen der beiden Sinneszellen erfolgt ebenfalls mit spike2. Die Daten werden mit SigmaPlot ausgewertet und grafisch dargestellt. Die Beziehung zwischen der Entladungsrate der Riechsinneszellen und der Änderungsrate der Duftkonzentration gibt Aufschluss über die Fähigkeit von Riechsinneszellen, die Geschwindigkeit, mit der sich die Duftkonzentration ändert, zu registrieren. Diese Information ist für eine erfolgreiche Lokalisation der Duftquelle von großer Bedeutung.