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Neuronal control of backward walking in Drosophila melanogaster
Rajyashree Sen
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doctor of Philosophy-Doktoratsstudium NAWI Bereich Lebenswissenschaften (Dissertationsgebiet: Molekulare Biologie)
Betreuer*in
Barry Dickson
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-13158.95112.989270-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
In dieser Studie untersuchten wir, wie das Nervensystem sensorische Information in eine Verhaltensantwort umwandelt. Dabei konzentrierten wir uns auf ein bestimmtes Verhalten der Fruchtfliege, Drosophila melanogaster, das Rückwärtsgehen. Vorarbeiten hatten, durch Aktivierung umschriebener spezifischer Nervenzell-Gruppen, eine Klasse von absteigend projizierender Kommando-Nervenzellen, die sog. “Moonwalker-Zellen, identifiziert. Diese sind sowohl notwendig als auch ausreichend, um Rückwärtsgehen auszulösen. Davon ausgehend verwendeten wir in der nun hier vorliegenden Arbeit Methoden zur Verhaltensuntersuchung und Aktivitätsmessung, um zwei Fragen zu beantworten: 1) welcher Art sind die sensorischen Eindrücke und Nervenzellbahnen, welche die Moonwalker-Nervenzellen aktivieren, und 2) welche Nervenzell-Netzwerke wandeln Moonwalker-Nervenzell-Aktivität in Rückwärts-Bewegung um?
In unserer Arbeit zeigen wir nun, dass eine bestimmte Gruppe von visuellen Projektions-Nervenzellen, die Lobula Nervenzellen der Säule 16, über die Aktivierung der Moonwalker-Nervenzellen visuell-ausgelöstes Rückwärtsgehen in der Fruchtfliege bewirken. Weiterhin identifizieren wir, im Rahmen eines Inaktivierungs-Screenings, eine Nervenzell-Population, welche, wenn inaktiviert, Rückwärtsgehen beeinträchtigt. Wir entdeckten außerdem ein Paar aufsteigender Projektions-Nervenzellen, welche Information an die Moonwalker-Nervenzellen weitergeben, und einige kleinere Gruppen von Interneuronen, die anatomisch dem ventralen Nervenstrang zuzuordnen sind. Weitere Untersuchungen der Anatomie, der Aktivität und der Rolle dieser identifizierten Nervenzell-Gruppe für Verhaltenssteuerung werden dazu beitragen, die Moonwalker-Nervenzellen in das sich abzeichnende Nervenzell-Netzwerk für Rückwärtsgehen in der Fruchtfliege einzubauen.
Abstract
(Englisch)
In this work, I set out to understand how the nervous system transforms sensory information into action. I focused on a specific behavior in Drosophila melanogaster: backward locomotion. Our lab has previously identified a class of descending command neurons – the moonwalker descending neurons (MDNs) – that are both necessary and sufficient for backward walking in Drosophila. From this starting point, I took behavioral and functional approaches aimed at answering two broad questions: 1) what is the nature of the sensory cues and neural pathways that trigger MDN activation and 2) what are the neural circuits that transform MDN activity into the joint movements required for backward locomotion.
I demonstrated that a specific population of visual projection neurons, the lobula columnar 16 (LC16) cells, acts via the MDNs to trigger visually evoked retreat in Drosophila. I further undertook a neuronal silencing screen to identify neuronal populations that, when silenced, impair backward locomotion. Hits from my screen include a pair of ascending neurons that provides inputs to MDNs as well as several small populations of interneurons anatomically restricted to the ventral nerve cord. In total, these hits are likely to encompass both putative inputs and outputs of MDNs, and therefore represent an important step in understanding the circuitry governing backward locomotion. Further anatomical, behavioral, and physiological studies will incorporate these identified neurons into the emerging circuit for backward walking in Drosophila.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
backward walking descending neurons Drosophila motor control visual processing
Schlagwörter
(Deutsch)
Rückwärtsgang absteigende Nervenzellen Drosophila Motorkontrolle visuelle Verarbeitung
Autor*innen
Rajyashree Sen
Haupttitel (Englisch)
Neuronal control of backward walking in Drosophila melanogaster
Paralleltitel (Deutsch)
Neuronale Kontrolle des Rückwärtsganges in Drosophila melanogaster
Publikationsjahr
2017
Umfangsangabe
156 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
David Stern ,
Kristin Teßmar-Raible
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC14508646
Utheses ID
44429
Studienkennzahl
UA | 794 | 685 | 490 |