Startseite: Forschungsbericht      Personenindex      Schlagwortindex      zugeh.Orgeinheit            Page in english      Impressum+Datenschutz   

Drittmittelprojekt

Titel:
Olfaktorisches Lernen bei Drosophila

Projektleitung an der Universität Würzburg:

Kurzbeschreibung:

Forschungsschwerpunkte:

Das Ziel unserer Forschung ist ein umfassendes Verständnis eines assoziativen Lernvorgangs. Neben der Neurobiologie und der Genetik beinhaltet dieses Projekt die Frage, in welchem Maß assoziative Prozesse zu kognitiven Funktionen beitragen.
Insbesondere wurden von uns zwei neue Testmethoden für das assoziative Lernen bei Drosophila Larven entwickelt; im nächsten Schritt wollen wir nun einen umfassenden Einblick gewinnen, wo diese assoziativen Gedächtnisse lokalisiert sind. Das beinhaltet sowohl die Lokalisierung visueller und olfaktorischer Gedächtnisse, sowie die Lokalisierung von appetitiven und aversiven Gedächtnissen. Weiterhin wird die Frage gestellt, ob sich diese vier Gedächtnisse bezüglich der modulatorischen Systeme der Verstärkerprozessierung unterscheiden oder nicht. In dieser Hinsicht soll die Beteiligung von Dopamin, Serotonin und Oktopamin für alle vier Gedächtnisse untersucht werden.

Wir wollen untersuchen ob und wie visuelle und olfaktorische Gedächtnisse durch das Tier integriert werden können um sogenannte bi-konditionale Diskriminierungsaufgaben zu lösen. Zusammen sollen diese Versuche zu einem Verständnis der neuronalen "Orchestrierung" von Verhalten führen.




Ergebnisse:

Olfaktorische Systeme von Insekten und Säugern zeigen auffallende Ähnlichkeiten. Darum kann Drosophila als einfaches Modell für Olfaktion und olfaktorisches Lernen verwendet werden. Da das Gehirn von adulten Drosophila immer noch ziemlich komplex ist, haben wir uns entschieden mit larvalen Drosophila zu arbeiten. Sie besitzen ein olfaktorisches System, das einfacher, jedoch dem der Adulttiere sehr ähnlich ist.

Wir haben ein differentielles Konditionierungs-Paradigma entwickelt, bei dem Düfte mit positiven (Fruktose) oder negativen (Quinin oder Natriumchlorid) Verstärkern gepaart werden. Individuen, die unter zwei verschiedenen Versuchsbedingungen trainiert wurden, wurden getestet: Tiere erhielten entweder Duft A zusammen mit dem positiven ("+") Verstärker und Duft B mit einem negativen ("-") Verstärker (A+/ B-); oder die Tiere wurde in umgekehrter Konstellation trainiert (A-/ B+). Wenn sich Tiere, die diese beiden verschiedenen Trainingsprozeduren durchlaufen haben, hinsichtlich ihrer Präferenz für A versus B während einer folgenden Testphase unterscheiden, kann dieser Unterschied nur auf assoziativem Lernen beruhen. Dass assoziatives Lernen stattfindet, konnten wir für beide Verstärker-Kombinationen zeigen. Unsere Ergebnisse waren bei Wiederholungen, in verschiedenen Labors und zwischen verschiedenen Experimentatoren replizierbar. Weitehin konnten wir nachweisen, dass Pausen das Lernen verbessern. Dies steht in Einklang mit den grundsätzlichen Prinzipien des assoziativen Lernens.

Der hier umrissene Individuen-Assay wird elektrophysiologische Untersuchungen, die notwendigerweise Individuen verwenden, erleichtern. Da solche elektrophysiologischen Techniken für die larvale neuromuskuläre Synapse, jedoch nicht für Adulttiere, etabliert sind, wird ein Lernparadigma für larvale Individuen helfen, Verhaltensanalysen mit Untersuchungen zur Synapsen-Physiologie zu verbinden.

Schlagworte:
    Lernen
    Larve
    Olfaktion
    Geschmackssinn
    Drosophila

Laufzeit: von 11.2000 bis 10.2001

Förderinstitution:
VW-Stiftung ,Genehmigungsdatum: 09.11.2000

Publikationen: