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Circuit mechanism of long-term courtship memory consolidation in Drosophila
Ugur Dag
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doctor of Philosophy-Doktoratsstudium NAWI Bereich Lebenswissenschaften (Dissertationsgebiet: Molekulare Biologie)
Betreuer*in
Krystyna Keleman
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-24149.34096.424364-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Drosophila melanogaster (Fruchtfliegen) können aversive oder appetitive Reize mit Düften assoziieren und so ein aversives oder entsprechend appetitives Duftgedächtnis formen. Zusätzlich zu dieser einfachen Form des assoziativen Lernens sind männliche Fliegen in der Lage, eine komplexere Form des Lernens zu bilden, nämlich das Balzgedächtnis. Bei dieser Lernform wird das Balzverhalten zu einem paarungs-unwilligen und bereits verpaarten Weibchen unterdrückt, nachdem das Männchen mehrfach vom Weibchen abgelehnt wurde. Ältere Arbeiten haben gezeigt, dass die Aktivität der dopaminergen aSP13 (DAN-aSP13) Neurone, welche die Spitze der Pilzkörper Gamma Neurone innervieren, notwendig und hinreichend für die Bildung des Kurzzeit Balzgedächtnis sind. Kürzlich konnte außerdem gezeigt werden, dass Aktivität der gleichen DAN-aSP13 Neurone notwendig und hinreichend ist, um die so gespeicherten Erinnerungen in das Langzeit-Gedächtnis zu überführen. Angelehnt an Ergebnisse aus Arbeiten an Nagern, die zeigen, dass Neuronen die vormals in Gedächtnisbildung involviert waren, räumliches Gedächtnis bilden können, wenn sie spontan während des Schlafens reaktiviert worden waren, stelle ich die These auf, dass DAN-aSP13 während des Schlafens aktiviert werden könnten. Dazu habe ich systematisch die Voraussetzungen und Hinlänglichkeit von Schlaf und DAN-aSP13 Neurone in der Gedächtnisbildung untersucht. Nach der Erfahrung des Balzens sind DAN-aSP13 Neuronen und Schlaf tatsächlich im gleichen Zeitfenster aktiviert und somit hinreichend und notwendig für Gedächtnis Konsolidierung. Das Ergebnis deutet darauf hin, dass Schlaf DAN-aSP13 Neurone aktiviert. Dementsprechend habe ich eine neue Klasse von Schlaf-fördernden Neurone im ventralen fächerartigen Körper (fan-shaped body, vFB) des Zentralkomplex identifiziert, welche nicht nur hinreichend und notwendig für Langzeitgedächtnis Konsolidierung sind, sondern die auch einen exzitatorischen Eingang auf DAN-aSP13 Neurone bilden. Tatsächlich deuten meine Daten darauf hin, dass Schlaf nach der Balzerfahrung, welches Langzeitgedächtnis induziert, die Aktivität der DAN-aSP13 Neurone nach dem Lernen erhöht.
Abstract
(Englisch)
Drosophila melanogaster, fruit flies, can associate either aversive or rewarding stimuli with odors to form aversive or appetitive olfactory memories, respectively. In addition to this simple form of associative learning, Drosophila males are able to perform a more complex learning called courtship conditioning where they learn to suppress their courtship towards unreceptive mated females after being persistently rejected by this type of females. Previously, it has been shown that activity of dopaminergic aSP13 (DAN-aSP13) neurons that innervate the tip of the mushroom body gamma neurons, is required and sufficient for acquisition of the short-term courtship memory. More recently, it was determined that activity of the same DAN-aSP13 neurons is also sufficient and necessary for long-term courtship memory consolidation after memory acquisition. Reminiscent of results in rodents, that spontaneous reactivation during sleep of neurons previously engaged in memory acquisition is sufficient to consolidate spatial memory I hypothesized that DAN-aSP13 neurons might be activated during sleep. I systemically examined requirement and sufficiency of both DAN-aSP13 and sleep for memory consolidation. Interestingly, sleep and activity of DAN-aSP13 neurons are sufficient and necessary in the same time window after learning experience suggesting that sleep activates DAN-aSP13. Accordingly, I identified a novel class of sleep promoting neurons in the ventral fan-shaped body (vFB) to be not only necessary and sufficient for long-term memory consolidation but as well providing an excitatory input onto DAN-aSP13. These data suggested that sleep after courtship experience, sufficient to induce long-term memory, triggers post-learning activation of DAN-aSP13 neurons which promotes memory consolidation.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Memory consolidation dopamine sleep courtship Drosophila learning and memory
Schlagwörter
(Deutsch)
Gedächtnis Konsolidierung Dopamin Schlaf Balzverhalten Drosophila Lernen und Gedächtnis
Autor*innen
Ugur Dag
Haupttitel (Englisch)
Circuit mechanism of long-term courtship memory consolidation in Drosophila
Paralleltitel (Deutsch)
Netzwerkeigenschaften der Langzeit-Balzgedächtnis Konsolidierung in Drosophila
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
x, 117 Seiten : Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Ruth Herbst ,
Thomas Hummel
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.20 Genetik
AC Nummer
AC15060387
Utheses ID
46348
Studienkennzahl
UA | 794 | 685 | 490 |