Organisation neuronaler Netzwerke zur Raumorientierung im Gehirn der Madeiraschabe Rhyparobia maderae und der indischen Riesengottesanbeterin Hierodula membranacea

Insekten besitzen relativ einfache Nervensysteme, die sie trotz ihrer geringen Größe zu beeindruckenden Verhaltensweisen und Navigationsverhalten befähigen. Diese Tatsache macht sie zu attraktiven Forschungsobjekten, um neuronale Netzwerke zu erforschen und zu verstehen. Ihr Gehirn, das Oberschlu...

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Main Author: Althaus, Vanessa
Contributors: Homberg, Uwe (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Doctoral Thesis
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2024
Subjects:
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Description
Summary:Insekten besitzen relativ einfache Nervensysteme, die sie trotz ihrer geringen Größe zu beeindruckenden Verhaltensweisen und Navigationsverhalten befähigen. Diese Tatsache macht sie zu attraktiven Forschungsobjekten, um neuronale Netzwerke zu erforschen und zu verstehen. Ihr Gehirn, das Oberschlundganglion, besteht aus verschmolzenen Ganglien und ist weiter unterteilbar in das Proto-, Deuto- und Tritocerebrum. Diese sind in verschiedenen Spezies unterschiedlich stark verschmolzen und ausgeprägt und weiter einteilbar in Neuropile. Neuropile sind abgrenzbare Bereiche, in denen Neurone ihre Synapsen ausbilden und reich an Synapsin sind. Synapsine bilden eine konservierte Gruppe der Proteine, welche im Gehirn exprimiert werden. Sie sind gehäuft an den Präsynapsen nachweisbar und involviert in die Regulation der Transmitterfreisetzung. Eine besonders prominente und evolutionär konservierte Neuropilgruppe im Insektengehirn ist der Zentralkomplex. Er liegt mittig im Gehirn und kontrolliert die räumliche Orientierung des Tieres basierend auf verschiedenen sensorischen Inputs. Der Aufbau dieser Neuropilgruppe aus Zentralkörper, Protozerebralbrücke und Noduli ist innerhalb der Insekten konserviert, unterscheidet sich aber im Feinbau und Form der einzelnen Neuropile, welche durch komplexe Systeme von Neuronen entsteht: kolumnäre, tangentiale und pontine Neurone. Zum Verständnis von neuronalen Netzwerken und deren Funktion ist deren zugrundeliegende Morphologie und Ausprägung unerlässlich. Diese Doktorarbeit untersucht die anatomische Organisation der Gehirne zweier hemimetaboler Insekten, der Madeiraschabe Rhyparobia maderae und der Riesengottesanbeterin Hierodula membranacea, so wie in näherem Detail den Zentralkomplex der Schabe auf neuronaler Ebene.
DOI:10.17192/z2024.0112