Arbeitsgruppe Prof. Dr. Helmut A. Oelschläger

Forschungsprojekt
Die Schallperzeption bei Zahnwalen

Ein Hauptaspekt in unserer Forschung ist die experimentelle Neuroanatomie und Neuroethologie der Magnetfeld- Rezeption bei unterirdisch lebenden sambischen Graumullen (Cryptomys anselli, Rodentia).

Diese unterirdisch lebenden Nagetiere, welche in der Körpergröße zwischen der Maus und der Ratte stehen, sind bis jetzt die einzigen Säugetiere, bei denen eine spontan auftretende, auf einem Magnetkompass beruhende Himmelsrichtungspräferenz im Labor eindeutig und reproduzierbar nachgewiesen und deren Magnetsinn ethologisch charakterisiert wurde. Da Graumulle von Natur aus mikrophthalmisch und „blind“ sind (kein Bild- bzw. Bewegungssehen) und ihren Magnetsinn auch für die Orientierung unter Laborbedingungen und während des ganzen Jahres einsetzen, sind sie als Paradigma für die Untersuchung von sensorischen und neuronalen Mechanismen der Magnetfeldwahrnehmung einzigartig geeignet.

Ziel des Projekts ist es, die für eine Magnetorientierung verantwortlichen Strukturen in der Peripherie, die innervierenden afferenten Nervenfasern sowie auch die beteiligten zentralen Strukturen des Magnetsinnes im Gehirn zu finden und zu charakterisieren. Dabei wird auch die von uns entdeckte Population von magnetorezeptiven Neuronen im Colliculus superior der Graumulle (Nemec et al., Science 2001, 294; 366-368) auf ihre magnetotopische Anordnung hin genauer untersucht.

In jüngerer Zeit wurde dieses Forschungsprojekt auf die Untersuchung des Magnetsinnes bei der Taube (Columba livia) ausgedehnt.

Weitere experimentell-neurobiologische Arbeiten beziehen sich auf

1. die Morphologie und Funktion der oxytocinergen und vasopressinergen Neuronen-populationen im Gehirn von Nagetieren (Graumull, Ratte)

2. die Einwirkung von gepulsten hochfrequenten elektromagnetischen Mobilfunkfeldern (900 MHz-GSM- Standard, 217 Hz Pulsmodulation) auf das Gehirn der Maus im Hinblick auf Stressreaktionen.

Langzeitprojekte unserer Arbeitsgruppe sind den Waltieren (Cetacea; Wale und Delphine) gewidmet. Hier geht es vor allem um die funktionelle Morphologie, Histologie und Embryologie sowie um die Evolution dieser Säugetiere.

Dazu gehören folgende Themen:

1. Strukturellen Grundlagen der Generation, Emission und Perzeption von Ultraschall bei Zahnwalen (Biosonar). Dabei wird das Gehirn mit seinen walspezifischen Charakteristika als ein natürliches Interface zwischen den afferenten Sinnessystemen und der efferenten Motorik (Navigation) bzw. der Kommunikation einbezogen. In diesem Zusammenhang ist die Erforschung der Ohrregion (Empfänger) sowie der Nasenregion (Sender) von Zahnwalen von besonderer Bedeutung. Für die Rekonstruktion der Evolutionstrends bei der Anpassung an den Lebensraum Wasser ist auch die vergleichende Untersuchung der Ohrregion bei Robben (Konvergenz) und bei Huftieren („Vorfahrenkonstruktion“) wichtig. Die genannten Projekte werden unter anderem mit modernen bildgebenden Verfahren (CT, MRT) durchgeführt. Sie dienen der Grundlagenforschung, wobei ein besseres Verständnis des Sonarsystems der Zahnwale auch einen Beitrag zum Schutz derselben leisten kann.
   

2. Untersuchungen an der Hirnrinde (Neocortex) der Zahnwale und anderer Säugetiere hinsichtlich der Arealisierung der primären Projektionsfelder sowie deren Neuronendichte mit modernen stereologischen Methoden.

 

geändert am 03. Februar 2009  E-Mail: WebmasterK.Lang@em.uni-frankfurt.de

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