Die Verarbeitung sensorischer Signale im Nervensystem

Abstract

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der zentralen Frage, wie sensorische Information im Zentralnervensystem verarbeitet wird. Ein wichtiges Ergebnis dieser Arbeit ist die Beteiligung absteigender Projektionen an der Verarbeitung sensorischer Information und den daraus resultierenden Freiheitsgraden einer motorischen Antwort. Die an der Verarbeitung sensorischer Information beteiligten neuronalen Netzwerke scheinen in ihrem Design nicht speziell für eine spezifische Aufgabe entstanden zu sein, sondern zeigen sich im Gegenteil als multifunktionell. So kann z.B. das neuronale Netzwerk des Femur-Tibia-Regelkreises der Stabheuschrecke nicht nur Widerstandsreflexe, die im stehenden Tier benötigt werden, generieren, sondern auch die aktive Reaktion, die die Beinbewegung beim Laufen unterstützt. Zusätzlich ist es beteiligt an der Verarbeitung sensorischer Information über Substratvibrationen und der Gelenkstellung anderer Beine. Sensorische Information kann auf vielen Ebenen moduliert werden, so z.B. in Form einer präsynaptischen Inhibition der afferenten Terminalen. Zusätzlich beeinflusst das Zentralnervensystem, welcher motorische Ausgang letztendlich von den multifunktionellen motorischen Netzwerken generiert wird. Ich habe daher eine Reihe von Mechanismen aufgezeigt, die diese Selektion von motorischen Mustern mitbestimmen. So tragen schon das Vorhandensein von verschiedenen Ko-Transmittern und deren unterschiedliche Ausschüttung genauso zur Selektion bei wie auch eine spezifische Rekrutierung von absteigenden Projektionsneuronen und deren Modulation durch von den motorischen Netzwerken aufsteigende und daher rückkoppelnde Bahnen. In zukünftigen Studien sollte daher der Tatsache Rechnung getragen werden, dass in den motorischen Netzwerken selbst zwar Sinnesinformation verarbeitet wird, aber dass zur vollständigen Charakterisierung des Einflusses eines Sinnesorgans die vom Zentralnervensystem absteigenden Projektionen in die Untersuchung mit einbezogen werden müssen.