Magnetorezeption; Konditionierung; Immediate early genes (IEG); Neuronale Nachverfolgung; Hochschulschrift
This study examines magnetic conditioning in rainbow trout through operant conditioning to assess magnetosensitivity in a controlled lab setting. A shuttle box setup was developed to reinforce movement between compartments by training trout to respond to magnetic stimulus (S+) changes. This method showed that trout could distinguish magnetic stimuli and retain the discrimination ability without reinforcement. For the neuroanatomical investigation, previous studies in birds and fish suggest that trigeminal brain areas may mediate magnetic perception. A DiI stain was applied to the trigeminal nerve to track its brain projections, identifying regions potentially sensitive to magnetic stimuli through immediate early gene (IEG) expression. Within the present study, cFos antibodies were validated for trout, histochemical staining was optimized, and an ELISA cortisol assay was utilized to measure stress during stimulation. Behavioral and cortisol data confirmed that low-stress conditions were maintained, supporting clear observation of neural activity in response to magnetic stimuli.
Diese Studie untersucht die Magnetosensitivität bei Regenbogenforellen mithilfe einer operanten Konditionierung. Es wurde eine Shuttle box entwickelt, um die Bewegung zwischen den Kammern zu verstärken, wenn ein konditionierter magnetischer Reiz (S+) auftrat, indem die Forellen darauf trainiert wurden, auf vertikale und horizontale Magnetfeldänderungen zu reagieren. Diese Methode zeigte, dass die Forellen magnetische Reize unterscheiden und die Fähigkeit zur Unterscheidung auch ohne Verstärkung beibehalten konnten. Für die neuroanatomische Untersuchung deuten frühere Studien bei Vögeln und Fischen darauf hin, dass trigeminale Hirnareale die magnetische Wahrnehmung verarbeiten können. Der Trigeminusnerv wurde mit einer DiI-Färbung markiert, um seine Hirnprojektionen zu verfolgen und Regionen zu identifizieren, die durch die Expression von immediate early gene (IEG) möglicherweise auf magnetische Reize reagieren. Verhaltens- und Cortisoldaten bestätigten, dass die Bedingungen für geringen Stress aufrechterhalten wurden, was die eindeutige Beobachtung neuronaler Aktivität als Reaktion auf magnetische Stimuli unterstützt.
von Lisa Spiecker ; Franziska Curdt ; Andreas Bally ; Nadja Janzen ; Philipp Kraemer ; Bo Leberecht ; Michael J. Kingsford ; Henrik Mouritsen ; Michael Winklhofer ; Gabriele Gerlach
