Tierarztl Prax Ausg G Grosstiere Nutztiere 2023; 51(05): 334
DOI: 10.1055/s-0043-1775937
Abstracts | DVG

„Multisite“-Bildgebung neuronaler Aktivität mit Hilfe eines genetisch kodierten Kalziumsensors bei der Honigbiene

J Seiler
1   Institut für Evolutionsgenetik, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
,
M Beye
1   Institut für Evolutionsgenetik, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
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Die Honigbiene zeichnet sich durch ein umfangreiches Sozialverhalten aus. Es wurde postuliert, dass die Kontrolle der verschiedensten Verhaltensweisen auch eine umfangreiche neuronale Kontrolle benötigt, die sich in einer spezifischen und vergrößerten Informationsverarbeitung widerspiegelt. Jedoch sind die neuronalen Grundlagen von diesen komplexen Verhaltensweisen nur sehr eingeschränkt verstanden, da eine neuronale Aktivität nicht gleichzeitig in verschiedenen Gehirnregionen gemessen werden konnte. Wir (mit Kollegen aus Frankreich, Deutschland und Italien; https://doi.org:10.1371/journal.pbio.3001984) haben nun den Kalziumindikator (ein Marker für die neuronale Aktivität) in Form des GCaMP6f Proteins unter der Kontrolle des Synapsin-Promotors in der Honigbiene exprimiert. Zunächst konzentrierten wir uns auf das Geruchssystem, da viele Verhaltensweisen in und außerhalb der Kolonie über den Geruch gesteuert werden. Die neuronalen Reaktionen auf verschiedene Geruchsstoffe zeigen, dass die Qualität (chemische Struktur) und die Quantität der Geruchsstoffe im Antennallobus der Honigbiene genau kodiert werden. Im Gegensatz dazu weicht die Geruchskodierung im nachgeschalteten Lateralhorn von dieser einfachen physikalisch-chemischen Kodierung ab. Dadurch wird die biologische Signifikanz der chemischen Verbindung hervorgehoben. Besonders ließ sich dies bei Pheromonen nachweisen, die für die soziale Kommunikation zuständig sind. Die Kodierung in den Pilzkörpern, dem zentralen Verarbeitungszentrum, ist komplexer und bedarf weiterer Untersuchungen. Zusammengefasst stellen wir die ersten Gehirnaktivitätsmuster des gesamten zentralen Gehirns der Honigbiene vor. Das neue neurogenetischen Werkzeug ermöglicht uns nun die neuronalen Grundlagen der sensorischen Perzeption, der Informationsverarbeitung und die Steuerung des Sozialverhaltens in einem integrativen Ansatz zu verstehen.



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Article published online:
13 November 2023

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