In den Nervensystemen aller höheren Tiere werden Informationen als hochfrequente Abfolge von Aktionspotentialen kodiert. Die vorliegende Dissertation verfolgt das Ziel, die neuronalen Mechanismen aufzuklären, welche der hochfrequenten Signalfortleitung und Signalübertragung zugrunde liegen. Als Modellsystem wurde dazu die für ihr hochfrequentes Feuerverhalten bekannte Moosfaser-Körnerzell-Synapse im Kleinhirn gewählt, welche die Möglichkeit zu sowohl direkten prä- als auch postsynaptischen elektrophysiologischen Ableitungen bietet. Zunächst wurde die funktionelle Rolle von axonalen HCN-Kanälen aufgeklärt. Es konnte gezeigt werden, dass diese Ionenkanäle auch in den zerebellaren Moosfasern exprimiert werden und über ihren Einfluss auf das Ruhemembranpotential die Nervenleitgeschwindigkeit sowie die Generierung von hochfrequenten Entladungen begünstigen. Zudem wird ihre Aktivität stark über die intrazellulare Zyklonukleotid-Konzentration reguliert. So wurde die Möglichkeit aufgezeigt, dass das Feuerverhalten der Moosfaser auch durch neuromodulatorische Substanzen über den HCN-Signalweg steuerbar ist. In einem zweiten Schritt wurde die synaptische Integration der hochfrequenten Signale in den nachgeschalteten Körnerzellen untersucht. Hier konnte nachgewiesen werden, dass diese in der Lage sind, Eingangsfrequenzen bis zu 750 Hz fehlerfrei zu verarbeiten. In diesem Zusammenhang konnten wir die Aktivierung postsynaptischer NMDA-Rezeptoren als ausschlaggebend für diese Fähigkeit bestimmen. Insgesamt konnten so zwei weitere Mechanismen dem Repertoire bekannter prä- und postsynaptischer Mechanismen hinzugefügt werden, welche die Grundlage der hochfrequenten Informationsübertragung bilden.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:78226 |
| Date | 01 March 2022 |
| Creators | Byczkowicz, Niklas |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
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| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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