Forschung

Wir untersuchen, wie Fische mit der mechanosensorischen Seitenlinie sensorische Informationen aus ihrer Umwelt aufnehmen, wie diese Informationen neuronal verarbeitet werden und wie sie zur Orientierung im Raum genutzt werden. Mit diesem Sinnessystem können Fische selbst kleinste, biotisch (Beutetiere, Feinde) und abiotisch (Strömungen) erzeugte Wasserbewegungen wahrnehmen und die Position und Identität des Wellenverursachers genau bestimmen. Wir wollen herausfinden, zu welchen Verhaltensleistungen das Seitenliniensystem Fische befähigt, welche neuronalen Mechanismen diesen Leistungen zugrunde liegen und in welcher Weise die Seitenlinie verschiedener Fischarten an die hydrodynamischen Bedingungen im Habitat einer Art angepasst ist. Dabei arbeiten wir mit verhaltensphysiologischen, neurophysiologischen und neuroanatomischen Methoden.

Verhaltensphysiologie

Mit operanter Konditionierungen wollen wir herausfinden, wie gut Fische sensorische Reize detektieren und diskriminieren können. Frühere Arbeiten haben sich vor allem damit beschäftigt, wie gut Fische Dipolreize erkennen und unterscheiden können. Aktuell arbeiten wir an folgenden Fragen:

  • Wie gut kann Aulonocara jacobfreibergi, eine benthische Cichlidenart aus dem Malawi-See, mit der Seitenlinie artifizielle Pulsströmungen wahrnehmen?
  • Kann Aulonocara jacobfreibergi anhand von Pulsströmungen durch ein Layrinth navigieren?
  • Wie wird das Schwimmverhalten von optischen Flussreizen beeinflusst?
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© Mogdans
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© Mogdans, Nauroth

Neurophysiologie

Ableitungen der neuronalen Aktivität einzelner Neurone dienen dazu, die Abbildung und Prozessierung sensorischer Reize auf verschiedenen Ebenen der aufsteigenden Seitenlinienbahn zu untersuchen. Ableitungen erfolgen an primären Afferenzen, im medialen octavolateralen Nucleus (MON) des Hirnstamms, der ersten Ebene der Informationsverarbeitung, und im Torus semicircularis (TS) sowie im Tectum Opticum (TO) des Mittelhirns.
  • Frühere Arbeiten haben sich mit der Abbildung von Dipolreizen (sinusförmige Reize) und Flussreizen beschäftigt.
  • In aktuelle Arbeiten untersuchen wir Adaptation und Forward Masking im Hirnstmm und multimodale Informationsverarbeitung im Mittelhirn.
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© Mogdans
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© Mogdans
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© Mogdans, Schmahl

Neuroanatomie

Zur Darstellung der Organisation der peripheren Seitenlinie verwenden wir verschiedene Färbetechniken, z.B. Methylenblau, Rhodamin-Phalloidin.

Die Innervation der Neuromasten untersuchen wir anhand von Semidünnschnitten und Sudan-Schwarz Färbungen.

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© J Morphol 2008, 269
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© J Morphol 2014, 275
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