Interviews & Features    

 
· Einführung
Die Forschungsmethode
· Wie werden schnelle Bilder verarbeitet?
· Wie werden komplexe Bilder verarbeitet?
· Die Virtuelle Fliege
· Radiobeitrag "Im Cockpit der Fliege"
· Die Arbeitsgruppe
· Weiterführende Literatur und Links
· Feedback


:: Die Fliege als Modellsystem für eine in vivo Analyse visueller Informationsverarbeitung

Die Fliege hat sich als hervorragendes Modellsystem erwiesen, um den Prozessen im Gehirn, die der Verarbeitung des Bildflusses auf den Augen dienen, auf die Spur zu kommen. Zum einen ist das Sehsystem der Fliege auf die Lösung dieser Aufgabe spezialisiert. Zum anderen ist hier die experimentelle Analyse unter in vivo Bedingungen, d.h. im weitgehend intakten Tier, mit einem breiten Methodenspektrum möglich. So können die rasanten Flugmanöver mit Hochgeschwindigkeitskameras registriert werden.



Mit Hilfe von Flugsimulatoren können die Flugmanöver der Fliege auch im fixierten Flug studiert werden. Die Fliege fliegt hierbei an einer Halterung befestigt auf der Stelle, während ihre Reaktionen in einer künstlichen, präzise kontrollierbaren Umwelt mit speziellen Sensoren registriert werden. Die Nervennetze zur visuellen Bildverarbeitung im Gehirn der Fliege können elektrophysiologisch analysiert werden. Hierbei werden feine Mess-Sonden mit einem Spitzendurchmesser von weniger als 1/10000 mm in einzelne Nervenzellen eingeführt und die elektrische Aktivität dieser Grundbausteine des Gehirns registriert. Darüber hinaus können bildgebende Verfahren eingesetzt werden, die es erlauben, die Aktivitätsverteilung innerhalb einzelner Nervenzellen bzw. die Konzentration bestimmter an der zellulären Informationsverarbeitung beteiligter Ionen zeitabhängig darzustellen.

All diese Techniken zur Untersuchung der neuronalen Schaltkreise können im weitgehend intakten Tier eingesetzt werden, das durch seine natürlichen sensorischen Eingangssignale stimuliert werden kann. Deshalb ist es im Gegensatz zu vielen anderen in der Neurobiologie eingesetzten Präparaten (wie z.B. Gehirnschnitten oder Zellkulturen), bei denen die neuronalen Schaltkreise künstlich (z.B. durch elektrische Reizung) aktiviert werden müssen, möglich, die Vorgänge im Gehirn unter dessen normalen Arbeitsbedingungen zu untersuchen. Dies ist entscheidend, wenn man die funktionelle Bedeutung der verschiedenen neuronalen Prozesse für die Funktionsweise des Gesamtsystems verstehen will.