Um angemessene Verhaltensreaktionen auszulösen muss sich das Nervensystem an Veränderungen in seiner Umgebung anpassen können. In Reaktion auf eine leichte Berührung der Haut biegt sich der Blutegel lokal und präzise weg von der Kontaktstelle. Ob wiederholte Berührung ein anderes Verhalten, durch Änderungen der neuronalen Netzwerkaktivität, auslösen kann ist jedoch nicht klar. Um diese Frage zu klären, wurden die biophysikalischen Eigenschaften eines einzelnen Mechanorezeptors, der T-Zelle, auf wiederholte Stimulation untersucht. Es zeigte sich, dass die T-Zelle ihr Membranpotential, basierend auf erhöhter Na + / K + -Pumpenaktivität, hyperpolarisiert. Dadurch verringert sich ein putativer Kaliumstrom. Dies führt zu einer erhöhten Aktivität im Zellsoma während sich gleichzeitig die Antwort auf taktile Stimulation verringert. Eine erhöhte Empfindlichkeit für synaptische Eingänge könnte ein anderes Verhalten auslösen, welches den Reiz effektiver vermeiden kann als das lokale Wegbiegen.
Nervous systems need to adapt to changes in their environment to trigger appropriate behavioral responses. In response to a single light touch of the skin, the medicinal leech produces a precise local bend away from the contact location. However, it is not clear whether repeated stimulation affects the behavioral outcome by changes in the neuronal network. To address this question the biophysical properties of a single mechanoreceptor, the T cell, were investigated. It was shown that repeated stimulation of a T cell hyperpolarizes the membrane potential based on increased Na+/K+ pump activity. This seems to change the opening probability of a putative K+ channel which lead to a higher spike count in the central spike initiation zone. Meanwhile the responses to tactile stimulation were diminished. Such an increased sensitivity for processing synaptic inputs could result in switching to an entirely different behavior that might avoid the repeated stimulus more effectively than bending.
von Petra Bolte ; Angelika Einwich ; Pranav K. Seth ; Raisa Chetverikova ; Dominik Heyers ; Irina Wojahn ; Ulrike Janssen-Bienhold ; Regina Feederle ; P. J. Hore ; Karin Dedek ; Henrik Mouritsen
Die Analyse einer miR-183/96 knockout Mauslinie belegt die Bedeutung von miR-183/96 für die Entwicklung und Funktion des auditorischen Hirnstammes bei Säugern. Neben einer essentiellen Rolle für die Histogenese zeigte die funktionelle Analyse der miR-183/96 ko Mauslinie Funktionsgewinne und Verluste der miR-96 Dmdo Mutation auf molekularer Ebene. Das Ausschalten von miR-183/96 beeinflusst zudem die synaptische Übertragung an der Calyx von Held, einer gut untersuchten Riesensynapse des zentralen auditorischen Systems. Diese Ergebnisse tragen zum Verständnis der Regulation synaptischer Funktion bei.Desweiteren wurden durch eine Kombination von Next-Generation-Sequencing (NGS) und Bioinformatik 32 möglicherweise auditorische miRNAs identifiziert. Diese repräsentieren miRNA Kandidaten für weitere Analysen in knockout Mausmodellen und können zum Verständnis der genetischen Regulation von Entwicklung und Pathologie des auditorischen Systems beitragen.
Analysis of a miR-183/96 knockout mouse line demonstrated the importance of miR-183/96 for development and function of the mammalian auditory hindbrain. Besides an essential role in its histogenesis, functional analysis of the miR-183/96 ko mouse line delivered data on gain and loss of function consequences of the miR-96 Dmdo mutation on a molecular level. miR-183/96 ko interfered with synaptic transmission at the calyx of Held, a well- studied giant central synapse in the central auditory system. These results contribute to the understanding of the regulation of key synaptic properties. Furthermore, a combination of next generation sequencing (NGS) and bioinformatics identified 32 miRNAs being possibly auditory-related. They represent thus a set of miRNA candidates for further analysis in knockout mouse models and could contribute to the gross understanding of genetic regulation underlying development and disease of the auditory system.
von Stephan Tetenborg ; Helen Y. Wang ; Lena Lemitz ; Anne Depping ; Alexsandra B. Espejo ; Jaya Aseervatham ; Mark T. Bedford ; Ulrike Janssen-Bienhold ; John O'Brien ; Karin Dedek