Neurobiologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In der Retina finden wir mehr als 70 Zelltypen, die in komplexen Schaltkreisen unterschiedlichste Informationen aus den Lichtreizen herausfiltern und verarbeiten. Den Aufbau und die Funktion dieser Schaltkreise zu entschlüsseln, ist Ziel unserer Arbeit. Dabei spielen Bipolarzellen als erste Projektionsneurone im visuellen System eine zentrale Rolle. Durch methodische Fortschritte in den letzten Jahren zählen sie mittlerweile zu den am besten untersuchten Zellen in der Retina. Für die meisten Typen stehen inzwischen transgene und immunhistochemische Zellmarker zur Verfügung, so dass die Zellen gezielt analysiert werden können. Eines unserer Projekte zeigte, dass in der Mausretina OFF-Bipolarzellen unterschiedliche Kombinationen von AMPA und/oder Kainatrezeptoren exprimieren: Je nach Bipolarzelltyp wird das zeitliche Antwortverhalten vorwiegend nur von einer der beiden Rezeptorgruppen bestimmt oder von beiden Rezeptorgruppen. In einem weiteren Projekt haben wir die Grundlagen der Farbverarbeitung in der Mausretina untersucht. Unsere Ausgangshypothese war, dass Mäuse eine „prototypische Säugerretina“ besitzen, an der sich die „Minimalausstattung“ für Farbsehen untersuchen lässt. Auf Ebene der Bipolarzellen konnten wir zeigen, dass es zwei 'farbspezifische' Bipolarzelltypen gibt, die der inneren Retina sowohl BlauON- als auch GrünOFF-Signale liefern; letztere mittels eines OFF-Bipolarzelltyps, der wahrscheinlich nur Eingang von Grünzapfen erhält. Allerdings haben wir auf Ganglienzellebene bisher keinen klassischen Blau-Grün-Antagonismus gefunden, der wie in der Primatenretina auf Zapfentyp-selektive Verbindungen beruht; stattdessen haben wir in der Maus eine bisher nicht beschriebene Form von lokal beschränktem Farbantagonismus entdeckt, der auf einer Inhomogenität des Zapfenmosaiks (dem dorso-ventralen Opsin-Gradienten) beruht. Ein drittes Projekt befasste sich mit den inhibitorischen Transmitterrezeptoren, die bei der Generierung von Richtungsselektivität in der Retina eine Rolle spielen. Hier konnten wir zeigen, dass GABAA Rezeptoren, welche die α2-Untereinheit enthalten, entscheidend zur Übermittlung der Richtungsinformation von Starburst-Amakrinzellen auf richtungsselektive Ganglienzellen beitragen: Bei Verlust der α2-Untereinheit war das richtungsselektive Antwortverhalten der Ganglienzellen stark beeinträchtigt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2009) Cone contacts, mosaics, and territories of bipolar cells in the mouse retina. J Neurosci 29:106-17
Wässle H, Puller C, Müller F, Haverkamp S
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(2011) Bipolar cell pathways for color vision in non-primate dichromats. Vis Neurosci 28:51-60
Puller C, Haverkamp S
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(2011) Bipolar cells of the ground squirrel retina. J Comp Neurol 519:759-774
Puller C, Ondreka K, Haverkamp S
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(2011) Chromatic Bipolar Cell Pathways in the Mouse Retina. J Neurosci 31:6504-6517
Breuninger T, Puller C, Haverkamp S, Euler T
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(2011) Immunohistochemical identification and synaptic inputs to the diffuse bipolar cell type DB1 in macaque retina. J Comp Neurol 519:3640-3656
Puthussery T, Gayet-Primo J, Taylor WR, Haverkamp S
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(2012) GABA(A) Receptors Containing the α2 Subunit Are Critical for Direction-Selective Inhibition in the Retina. PLoS One 7:e35109
Auferkorte ON, Baden T, Kaushalya SK, Zabouri N, Rudolph U, Haverkamp S, Euler T
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(2013) Characterization of neurite outgrowth and ectopic synaptogenesis in response to photoreceptor dysfunction. Cell Mol Life Sci 70:1831-47. Epub 2012 Dec 27
Michalakis S, Schäferhoff K, Spiwoks-Becker I, Zabouri N, Koch S, Koch F, Bonin M, Biel M, Haverkamp S
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(2013) Characterization of small-field bistratified amacrine cells in macaque retina labeled by antibodies against synaptotagmin-2. J Comp Neurol 521:709-24
Neumann S, Haverkamp S
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(2013) OFF bipolar cells express distinct types of dendritic glutamate receptors in the mouse retina. Neuroscience 243:136-48
Puller C, Ivanova E, Euler T, Haverkamp S, Schubert T
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(2013) The rod pathway of the microbat retina has bistratified rod bipolar cells and tristratified AII amacrine cells. J Neurosci 33:1014-23
Müller B, Butz E, Peichl L, Haverkamp S
