Coding of sky-compass information in neurons of the anterior optic tubercle of the desert locust Schistocerca gregaria
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Philipps-Universität Marburg
Abstract
Durch die Experimente im Rahmen meiner Dissertation konnten die beiden Neurone LoTu1 und
TuTu1 sehr genau charakterisiert werden. Ich konnte zeigen, dass beide Zellen Teil eines Systems
sind, welches die horizontale Richtung der Sonne, den Sonnenazimut, relativ zur Körperlängsachse
des Tieres signalisiert. Um Informationen über den Sonnenazimut zu erhalten, sind Photorezep-
toren von verschiedenen Teilen des Komplexauges so verschaltet, dass unterschiedliche Aspekte
des Himmelslichts (Intensität, spektrale Zusammensetzung, E-Vektor Orientierung) gleiche Infor-
mationen liefern. Diese Integration geschieht bereits sehr peripher, vermutlich in Tangentialzellen
der Medulla, dem zweiten optischen Ganglion. Diese Zellen erhalten wahrscheinlich sowohl direk-
ten Eingang von Photorezeptoren als auch indirekten Eingang von Monopolarzellen der Lamina.
Da der Winkel zwischen dem Sonnenazimut und dem E-Vektor-Muster im Tagesverlauf mit der
Höhe der Sonne (Sonnenelevation) variiert, ändert sich die Justierung der Neurone im Tagesver-
lauf ebenfalls. Dies ist notwendig, damit E-Vektor Orientierung und Lichtintensität/spektrale
Zusammensetzung des Lichtes denselben Sonnenazimut anzeigen. Beide Neuronentypen sind ab
einem Polarisationsgrad von ca. d = 0,3 in der Lage, E-Vektor Orientierung zu kodieren. Damit
liefern die E-Vektoren in einem Bereich von etwa 100 Grad um die Sonne keine Richtungsinformatio-
nen. Dies könnte dazu dienen, Missweisungen durch die in diesem Gebiet sehr variablen E-Vektor
Orientierungen zu verhindern. Die Neurone LoTu1 und TuTu1 können somit als Sonnenazimut-
Detektoren betrachtet werden, die alle verfügbaren Richtungsinformationen des Himmelslichts
auswerten.
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