Heuschrecken auf Sparflamme
Warmblütige Tiere wie S?uger und V?gel investieren einen gro?en Anteil ihrer Energie, um ihre K?rpertemperatur konstant zu halten. Die K?rpertemperatur von wechselwarmen Tieren wie Amphibien und Insekten hingegen folgt der Umgebungstemperatur. Solche ?nderungen in der 金贝棋牌stemperatur des Nervensystems wirken sich jedoch auf die elektrische Aktivit?t der Nervenzellen aus und k?nnen theoretisch negative Folgen für die Signalverarbeitung nach sich ziehen. Erstaunlicherweise ?funktioniert“ das Nervensystem vieler wechselwarmer Tiere trotzdem über eine stark variierende Temperaturskala ohne Beeintr?chtigung.
?Demnach müssen sie Wege gefunden haben zu verhindern, dass Temperaturschwankungen die Verarbeitung der Signale im Nervensystem beeinflussen“, erkl?rt Nachwuchswissenschaftler Frederic R?mschied, der im Forscherteam um Bernhard Ronacher und Susanne Schreiber vom Fachinstitut für Theoretische Biologie an der Humboldt-Universit?t zu Berlin diesem Ph?nomen nachgegangen ist. Bisher wurde angenommen, dass diese Temperaturkompensationen durch netzwerkartige Verschaltungen der Nervenzellen verliefen. Die Studie ?Cell-intrinsic mechanisms of temperature compensation in a grasshopper sensory receptor neuron“ beweist, dass Temperaturkompensation auch in einzelnen Nervenzellen vorkommen kann, ganz ohne Einflüsse des Netzwerks. Die Ergebnisse wurden nun im Wissenschaftsmagazin eLife ver?ffentlicht.
Untersucht hatten die HU-Wissenschaftler Nervenzellen im H?rsystem der Heuschrecke, die die Lautst?rke von eintreffenden akustischen Signalen in Nervenimpulse umwandeln. An der Anzahl der ausgel?sten Impulse lie? sich beobachten, dass sich die neuronale Aktivit?t durch die akustische Stimulierung auch bei Temperaturschwankungen von bis zu 10°C nur wenig ver?nderte. Die untersuchten Zellen zeichnen sich dadurch aus, dass sie 金贝棋牌 über die Lautst?rke an andere Nervenzellen weiterleiten, jedoch selbst keine Signale von anderen Nervenzellen erhalten. Demnach muss die beobachtete Temperaturkompensation ohne Einflüsse von vernetzten Nervenzellen erfolgt sein.
Mit Hilfe von mathematischen Modellen konnte das Team aufzeigen, wie die Temperaturkompensation m?glich ist: Durch eine geschickte Kombination von spezifischen Ionenkan?len mit entgegengesetzten Einflüssen auf die Nervenzelle wird die Temperaturabh?ngigkeit der Nervenzellantwort verringert. So h?ngt die Anzahl ausgel?ster Impulse weit weniger von Temperaturschwankungen ab als erwartet. Au?erdem unterscheiden sich die für die Temperaturkompensation wichtigsten Ionenkan?le von denen, die den Energieverbrauch pro Nervenimpuls regulieren. So müssen für die Temperaturkompensation keine zus?tzlichen energetischen Kosten entstehen.
Originalver?ffentlichung
Frederic A Roemschied, Monika J Eberhard, Jan-Hendrik Schleimer, Bernhard Ronacher, Susanne Schreiber (2014): Cell-intrinsic mechanisms of temperature compensation in a grasshopper sensory receptor neuron. eLife.
Weitere 金贝棋牌
金贝棋牌
Frederic R?mschied
Humboldt-Universit?t zu Berlin
Institut für Biologie
Tel.: 030 2093-8630
frederic.roemschied@bccn-berlin.de
Prof. Dr. Susanne Schreiber
Humboldt-Universit?t zu Berlin
Institut für Biologie
Tel.: 030 2093-8652
s.schreiber@rz.hu-berlin.de
?