Zentrale Informationsverarbeitung von Temperaturzellen

Die Verarbeitung von Temperaturreizen zählt zu den am wenigsten untersuchten Funktionen des Insektengehirns. Die Ursachen dafür liegen in der geringen Anzahl und der großen morphologischen Vielfalt thermorezeptiver Sensillen. Ein sensorisches System, das aus wenigen Rezeptorzellen besteht und leicht definierbare Umweltreize überträgt, bietet Vorteile für die Untersuchung neuronaler Mechanismen der Infortnationsverarbeitung. Wir wählten deshalb den Temperatursinn als Fenster zur zentralen Informationsverarbeitung. Wie die von uns an der Schabe erhobenen Daten zeigen, konvergieren die Signale der Temperaturrezeptoren mit jenen der Geruchsrezeptoren auf einzelne Neurone des Antennenlobus. Die Konvergenz führt zu einer Interaktion der von den Temperatur- und Geruchsreizen ausgelösten sensorischen Aktivitäten. Abgesehen von dieser Interaktion werden einige Neurone sowohl durch Abkühlung als auch durch Erwärmung aktiviert. Gleichsinnige Reaktionen auf gegensinnige Temperaturänderungen waren nicht zu erwarten, da die Temperaturrezeptoren nur bei Abkühlung erregt werden. Erwärmung löst dagegen eine Hemmung aus. Somit wird das Vorzeichen des Signales der Thermorezeptoren umgedreht. Auf diese Weise könnte die Hemmung der Thermorezeptoren bei Erwärmung in eine Erregung der Neurone des Antennenlobus umgewandelt werden. Für unser Verständnis der neuronalen Informationsübertragung von Temperaturreizen ist es nun erforderlich, die einzelnen Neurone auf den verschiedenen Wegstationen im Insektengehirn anatomisch zu identifizieren und physiologisch zu charakterisieren. Dieses Ziel verfolgt das hier vorgelegte Projekt.