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dc.contributor.advisor Stumpner, Andreas Prof. Dr. de
dc.contributor.author Ostrowski, Tim Daniel de
dc.date.accessioned 2012-05-16T12:10:59Z de
dc.date.available 2013-01-30T23:50:33Z de
dc.date.issued 2010-01-07 de
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B67D-D de
dc.description.abstract In dieser Doktorarbeit werden zum ersten Mal Daten von identifizierten Interneuronen im Gehirn einer Laubheuschrecke dargestellt. Intrazelluläre Ableitungen wurden an einzelnen Zellen in der Laubheuschrecke Ancistrura nigrovittata (Brunner von Wattenwyl, 1878) durchgeführt und auf ihre Filtereigenschaften in Bezug auf Trägerfrequenz, Intensität und Amplitudenmodulation von akustischen Reizen hin untersucht. Dabei wurde besonderes Augenmerk auf die Verarbeitung von artspezifischen Gesangsparametern gelegt, für welche spezifische Verhaltensleistungen bekannt sind. Die Aktivität von fünf verschiedenen Klassen schon bekannter aszendierender Nervenzellen in den axonalen Hirnverzweigungen konnte mit zuvor beschriebenen Daten aus der dendritischen Region im prothorakalen Ganglion verglichen werden. Die an beiden Ableitorten gefundenen physiologischen Eigenschaften sind in weiten Teilen sehr ähnlich (größte Übereinstimmung bei AN3), obwohl sich für einige Interneurone auch Unterschiede aufzeigen ließen. Diese sind z.B.: (i) Filtereigenschaften von AN1 und AN2 auf einige Pulsdauern, die in Kombination sehr nah mit dem phonotaktischen Verhalten der Weibchen dieser Art korrelieren (ii) graduierte Potenziale im Axon von TN1, die bei simultanem Auftreten eines Aktionspotenzials dessen Amplitude durch Summation graduell erhöhen (iii) eine physiologische und morphologische Beschreibung der Hirnterminalien einer bis dato unbekannten aszendierende Nervenzelle (ANx), welche an der Verarbeitung von Ultraschall beteiligt ist. Eigenschaften von insgesamt zehn verschiedenen Typen lokaler auditorischer Hirnneurone werden beschrieben, die unterschiedliche Mechanismen der Verarbeitung von akustischen Signalen aufzeigen, wobei einige Verarbeitungsprozesse schon vom Thorax bekannt sind und eine erstaunlich hohe Redundanz aufweisen. Diese sind z.B.: (i) ein Spike-Frequenzfilter und eine redundante frequenzspezifische Inhibition von LBN1, dessen resultierende Eigenschaften zu dem Antwortverhalten eines Weibchens dieser Art eine größere Übereinstimmung zeigen, als die Aktivität des zu LBN1 präsynaptischen Neurons (AN1) (ii) eine engbandige Abstimmung der Aktivität von LBN2 auf die artspezifischen Signale beider Geschlechter - ein Typ von Informationskanal , der im Individuum arteigene Kommunikation im nahen Umfeld erkennt (iii) die Verarbeitung auditorischer Stimuli in nacheinander geschalteten Verarbeitungsebenen bis zu einem Interneuron dritter Ordnung, wobei auch ein Wechsel von erregenden zu hemmenden Einflüssen zu finden ist (iv) eine größere Varietät von selektiver Verarbeitung von Ultraschall und zeitlichen Parametern, als es bei thorakalen Neuronen zu finden ist (v) eine sekundäre Aktivität, welche der Stimulation mit einer Latenz von ca. 600 ms folgt und graduierte Potenziale mit bemerkenswert hohen Zeitkonstanten von mehreren hundert Millisekunden. Viele dieser Verarbeitungsmechanismen führen zu einer größeren Übereinstimmung der Nervenzellaktivität im Gehirn mit dem artspezifischen Verhalten, als die zuvor im Thorax gefundenen Mechanismen. de
dc.format.mimetype application/pdf de
dc.language.iso eng de
dc.rights.uri http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.html de
dc.title Filtering of species specific song parameters via interneurons in a bush cricket's brain de
dc.type doctoralThesis de
dc.title.translated Filterung artspezifischer Gesangsparameter durch Interneurone im Gehirn einer Laubheuschrecke de
dc.contributor.referee Stumpner, Andreas Prof. Dr. de
dc.date.examination 2009-12-17 de
dc.subject.dnb 590 Tiere (Zoologie) de
dc.description.abstracteng In this doctoral thesis intracellular recordings of identified auditory neurons in the brain of a bush cricket are presented for the first time. Single cell recordings were carried out in the species Ancistrura nigrovittata (Brunner von Wattenwyl, 1878) with special emphasis on filtering properties for the conspecific song. The coding of carrier frequency, intensity and temporal pattern was examined in local brain neurons and in intersegmental neurons for a comparison with the behavioural responses to these parameters. Spike activity of five types of ascending intersegmental neurons was acquired from the axonal terminals, which allowed a correlation to earlier results obtained from the dendrites. The response characteristics found in both recording sites are widely similar (closest in AN3), although differences have been observed. These are e.g.: (i) filter properties in the spike activity of AN1 and AN2 to some pulse durations, which closely correlate to the female behaviour (ii) graded potentials in TN1 s axon with the capability to facilitate the amplitude of action potentials in a graded manner close to the presynaptic output site (iii) a physiological and a morphological description in the brain, of a so far unknown intersegmental neuron (ANx) that processes ultrasound stimuli. A characterisation of ten types of local auditory brain neurons is given, whereby novel as well as known response properties with a surprisingly high degree of redundant filter mechanisms are found. These are e.g.: (i) a spike frequency filter and a redundant frequency dependent inhibition in LBN1 resulting in a response that has a closer correlation to the female behaviour than found in the spiking of its presynaptic neuron (AN1) (ii) the narrowly tuned activity of LBN2 to conspecific signals of both sexes - representing a channel that indicates species specific communication in the surrounding area (iii) the tracing of auditory processing on subsequent levels up to a third order interneuron including a switch of excitation to inhibition (iv) a greater variety of selective responses to ultrasonic stimuli and temporal parameters than described for thoracic neurons (v) secondary spike activity following stimulation with a latency of ca. 600 ms and graded potentials exhibiting remarkably long time constants of several hundred milliseconds. Several of these mechanisms lead to a closer correspondence of neuronal activity to species specific behaviour than found in the thorax. de
dc.contributor.coReferee Elsner, Norbert Prof. Dr de
dc.subject.topic Mathematics and Computer Science de
dc.subject.ger Auditorische Verarbeitung de
dc.subject.ger Hirnneurone de
dc.subject.ger intrazelluläre Ableitung de
dc.subject.ger Invertebraten de
dc.subject.ger Ancistrura nigrovittata de
dc.subject.eng Auditory processing de
dc.subject.eng brain neurons de
dc.subject.eng intracellular recording de
dc.subject.eng Invertebrate de
dc.subject.eng Ancistrura nigrovittata de
dc.subject.bk 42.63 de
dc.subject.bk 42.71 de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-2329-5 de
dc.identifier.purl webdoc-2329 de
dc.affiliation.institute Biologische Fakultät inkl. Psychologie de
dc.subject.gokfull WXG 900: Nervensystem und Sinnesorgane {Zoologie} de
dc.identifier.ppn 65908676X de

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