Im Gehirn gemessene Extrazelluläre Feldpotentiale (EFPs) sind ein wichtiges Maß
für neuronale Aktivität. In vielen Fällen ist der genaue physiologische Ursprung dieser
Potentiale unbekannt oder umstritten. Der auditorische Hirnstamm der Schleiereule
bietet eine ausgezeichnete Möglichkeit, die EFPs und ihren Ursprung zu untersuchen.
Der Hirnstamm der Eule ist ideal, weil das Feldpotential in ihm sehr stark ist, weil die
zugrundeliegende Anatomie wohl-untersucht ist, und weil das Potential sehr einfach
durch auditorische Stimulation gesteuert werden kann. In dieser Arbeit präsentiere
ich zwei Beispiele, in welchen ich mir die einzigartigen Eigenschaften der Schleiereule
zunutze mache, um das EFP zu erforschen. Das erste Beispiel behandelt Axone, und
ich zeige, dass neuronale Aktivität in Axonbündeln, welche eine charakteristische
Endzone besitzen, ein starkes Dipolmoment erzeugen kann. Im zweiten Beispiel
behandele ich Synapsen. Aus den EFPs der Synapsen konnte ich die Merkmale
der synaptischen Kurzzeitplastizität extrahieren. Die Methoden und Erkenntnisse
die ich entwickelt habe sind auf andere Organismen übertragbar und erweitern das
Verständnis vom Einfluss unterschiedlicher anatomischer Strukturen auf das EFP. / Extracellular field potentials (EFPs) recorded in the brain are an important
indicator of neural activity for neuroscientists. In many cases, their physiological
basis is unknown or debated. The barn owl auditory brainstem provides an excellent
opportunity to study these EFPs and their origins. The barn owl auditory brainstem
is ideal because the field potentials are very large and very easily controlled by the
auditory stimulus, and the underlying anatomy is well known. Here I present two
examples of exploiting the unique properties of the EFP in the barn owl auditory
brainstem. The first is concerned with axons, where I show that activity in axon
bundles with characteristic termination zones generates strong dipole moments. The
second example is concerned with synaptic currents, from which I was able to extract
a signature of short-term plasticity. The methods and insights I developed are
applicable to other organisms as well, and contribute to the general understanding
of the roles different anatomical structures can play in the generation of EFPs.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:HUMBOLT/oai:edoc.hu-berlin.de:18452/20176 |
| Date | 12 September 2018 |
| Creators | McColgan, Thomas |
| Contributors | Kempter, Richard, Carr, Catherine, Einevoll, Gaute |
| Publisher | Humboldt-Universität zu Berlin |
| Source Sets | Humboldt University of Berlin |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | (CC BY 3.0 DE) Namensnennung 3.0 Deutschland, http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/ |
| Relation | 10.7554/eLife.26106 |
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