Verarbeitung und Integration von Infrarotsignalen bei Grubenottern in primär sensorischen und telencephalen Arealen

• Applicant: Dr. Guido Westhoff
• Subject Area: Cognitive, Systems and Behavioural Neurobiology
• Term: from 2002 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5397864

Thermosensitive Schlangen besitzen die bemerkenswerte Eigenschaft, im infraroten Wellenlängenbereich elektromagnetische Strahlung binokular "sehen" zu können. Die Fähigkeit mancher Schlangenarten zur Infrarotrezeption ist aus dem somatosensorischen System entstanden, die zentralnervöse Verarbeitung ist jedoch mit Hilfe einzigartiger Kerngebiete weitgehend in die des visuellen Systems integriert. Diese Form der Integration zweier Sinnessysteme zum gemeinsamen Zweck des Sehens geht über die bekannte multimodale Verarbeitung von somatosensorischen, auditorischen und visuellen Signalen bei anderen Vertebraten weit hinaus. Neben dieser Besonderheit bei thermosensitiven Schlangen ist die Neurophysiologie von Schlangen allgemein und das Infrarotsehen im Speziellen verglichen mit anderen Sinnessystemen sehr schlecht untersucht. Im vorliegenden Antrag sollen mit Hilfe von neuronalen Tracern die anatomischen Verbindungen des thalamofugalen Verarbeitungsweges der Infrarotsensorik bei Grubenottern untersucht werden. Außerdem sollen elektrophysiologische Ableitungen im Tectum opticum und im dorsalen Cortex von Grubenottern durchgeführt werden. Durch Multizellableitungen im Tectum opticum soll das räumlich-zeitliche Antwortmuster bei der Integration der visuellen und infraroten Signale klassifiziert werden. Darüber hinaus soll geprüft werden, ob und wie visuelle und infrarote Sinneseindrücke im dorsalen Cortex von Schlangen repräsentiert sind. Die Besonderheit, dass beide Sinnessysteme ein sich ergänzendes aber kongruentes Abbild von der Umwelt liefern, läßt erwarten, dass die Ergebnisse wesentlich zum Verständnis der multimodalen Signalverarbeitung in neuronalen Netzen beitragen können.

• DFG Programme: Research Grants