Dokument: Einfluss verschiedener Umweltbedingungen auf die adulte Neurogenese im Hyperpallium und Mesopallium der Taube (Columba livia f.d.)

Titel:Einfluss verschiedener Umweltbedingungen auf die adulte Neurogenese im Hyperpallium und Mesopallium der Taube (Columba livia f.d.)
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20230612-110000-7
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Kurutas, Serap [Autor]
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Dateien vom 31.05.2023 / geändert 31.05.2023
Beitragende:Dr.rer.nat.habil. Mehlhorn, Julia [Gutachter]
Dr. Herold, Christina [Gutachter]
Stichwörter:Adulte Neurogenese, Vogelhirn, Hyperpallium, Mesopallium
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Die adulte Neurogenese (AN) umfasst die Neubildung, Vermehrung und Reifung von Neuronen im adulten Organismus. Ziel der Arbeit war es, eine Übersicht darüber zu erhalten, in welchen Hirnarealen im Vogelmodell Taube AN stattfindet und welche Bedeutung die AN für das Lernen und Gedächtnis hat. Hier lag der Schwerpunkt vor allem in der Untersuchung des Einflusses von Orientierungs-/Navigationserfahrung auf die AN. Dabei wurde untersucht, ob ein Zusammenhang zwischen der Anzahl adult neugeborener Neurone und den Bedingungen, unter denen die Tiere trainiert wurden, besteht. Es wurde erwartet, dass sich Lernen und Navigationserfahrung positiv auf die AN auswirken. In dieser Arbeit wurde das Hyperpallium, welches rostral somatosensorische und kaudal visuelle Informationen verarbeitet, untersucht. Zusätzlich wurde das Mesopallium, das auditive, olfaktorische und visuelle Reize verarbeitet und mit dem limbischen System verbunden ist, betrachtet. Vor allem die Verarbeitung visueller und olfaktorischer Informationen ermöglicht es Vögeln, ein gutes Orientierungsgedächtnis auszubauen. Es wurden zwei Gruppen mit jeweils 10 Tieren untersucht. Die Lerngruppe (LG) wurde im Schlag gehalten und durchlief für 8 Wochen ein Lernexperiment in einer Konditionierungsbox. Die Trainingsgruppe (TG) durfte den Schlag verlassen, hat in der Vergangenheit mehrfach an Wettflügen teilgenommen und wurde mehrere Wochen individuell trainiert, indem sie mehrfach aus jeder Himmelsrichtung und einer Distanz von 30 km von einem ihr vorab unbekannten Ort einzeln aufgelassen wurde. Zusätzlich standen für den Vergleich Daten einer Kontrollgruppe, der Freifluggruppe (FFG), zur Verfügung, die ohne experimentelle Eingriffe im Freiflug gehalten wurde, den Schlag aber verlassen durfte. Zu Beginn der Experimente wurde den Tieren intramuskulär 5-Bromo-2´-desoxyuridin (BrdU) injiziert, welches während der Zellteilung anstelle von Thymidin in die DNA eingebaut wird und somit eine Identifizierung neugenerierter Zellen mittels immunhistochemischer Methoden ermöglicht. Als weitere endogene Marker wurden Doublecortin (DCX) für proliferierende Zellen, neuronal nuclei (NeuN) für reife Neurone und S100 calcium binding protein B (S100ß) für neugeborene Gliazellen genutzt. Die Anzahl an proliferierenden Zellen und neugeborenen Gliazellen war in der FFG und TG höher und deutet darauf hin, dass die AN durch dreidimensionale Lernprozesse stimuliert wird. Die meisten neugeborenen reifen Neurone fanden sich in der TG und LG. Demnach wirkt sich die Art der Lernerfahrung positiv auf die AN aus. Zudem ist die AN in allen Gruppen im Hyperpallium stärker ausgeprägt als im Mesopallium. Dies ist durch die funktionellen Unterschiede der Regionen zu erklären, da das Hyperpallium mittels Verarbeitung visueller Stimuli das Orientierungsgedächtnis prägt. Untersuchungen dieser Art können zu einem Fortschritt in der Behandlung und Prävention neurodegenerativer Erkrankungen, die mit einer fehlregulierten Neurogenese (z.B. Morbus Parkinson und Morbus Alzheimer) einhergehen, führen.

Adult neurogenesis (AN) encompasses the generation, proliferation and maturation of new neurons in the adult organism. The aim of this work was to get an overview in which brain areas AN takes place in the model organism pigeon and the significance of AN for learning and memory processes. The focus was to investigate the influence of orientation or navigation experience on AN. It was examined whether there was a correlation between the number of adult neurons and the conditions under which the animals were trained. Learning and navigational experience were expected to have a positive effect on AN. Here, the hyperpallium that processes rostral somatosensory and caudal visual information was studied. In addition, the mesopallium that processes auditory, olfactory, and visual stimuli and is connected to the limbic system was considered. In particular the processing of visual and olfactory information enables birds to develop a good spatial memory. Two groups of 10 birds were studied. The learning group (LG) was kept permanently in the loft and had to absolve a learning experiment in a conditioning box for 8 weeks. The training group (TG) was allowed to leave the loft and was individually trained for several weeks by being released several times from each cardinal direction and a distance of 30 km from an unknown location. In addition, data from a control group, the free flight group (FFG) that was kept in free flight without experimental intervention was available for comparison. At the beginning of the experiments, all animals were injected with 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU) intramuscularly. BrdU is integrated into DNA instead of thymidine in actively dividing cells, allowing the estimation of newly generated cells by immunohistochemical methods. Doublecortin (DCX) for proliferating cells, neuronal nuclei (NeuN) for mature neurons, and S100 calcium binding protein B (S100ß) for newborn glial cells were used as additional endogenous markers. The number of proliferating cells and newborn glial cells was higher in the FFG and TG, indicating that AN is stimulated by three-dimensional learning processes. Most newborn mature neurons were found in the TG and LG. Accordingly, the type of learning experience has a positive impact on AN. Additionally, the hyperpallium showed higher AN compared to the mesopallium. This can be explained by the functional differences of the regions, as the hyperpallium processes visual stimuli for developing spatial memory. Studies of this type may lead to progress in the treatment and prevention of neurodegenerative diseases associated with dysregulated neurogenesis (e.g., Parkinson's and Alzheimer's diseases).
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Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Anatomie I
Medizinische Fakultät » Institute » C. u. O. Vogt-Institut für Hirnforschung
Dokument erstellt am:12.06.2023
Dateien geändert am:12.06.2023
Promotionsantrag am:16.02.2023
Datum der Promotion:30.05.2023
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