Messungen von Aktionspotentialen in Dendriten von kultivierten und gentechnisch veränderten Hippocampusneuronen mit spannungssensitiven Farbstoffen:
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2001
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1. MOTIVATION. 5
2. SIGNALVERARBEITUNG IM DENDRITENBAUM VON NERVENZELLEN . . . 8
2.1 GRUNDLAGEN DER ZELLULAEREN ELEKTROPHYSIOLOGIE.8
2.2 SPANNUNGSABHAENGIGE LONENKANAELE UND AKTIONSPOTENTIALFORMEN IN
DENDRITEN
. 10
2.3 BACKPROPAGATION VON AKTIONSPOTENTIALEN.14
2.3.1 HIPPOCAMPALE CA1 PYRAMIDALZELLEN.14
2.3.2 ANDERE NERVENZELLTYPEN.16
2.4 AKTIVITAETSABHAENGIGE BACKPROPAGATION. 16
2.5 AUSWIRKUNGEN DES AKTIVEN DENDRITEN.19
3. VORSTELLUNG DES SYSTEMS.20
3.1 HIPPOCAMPALE NERVENZELLEN IN KULTUR.20
3.2 GEZIELTE VERAENDERUNGEN DER NERVENZELLEIGENSCHAFTEN MITTELS
GENTECHNIK.21
3.2.1 DER SPANNUNGSSENSITIVE KALIUMKANAL KV1.3.YY.22
3.2.2 DER SPANNUNGSSENSITIVE KALIUMKAENAL KV1.4.24
3.3 SPANNUNGSSENSITIVE FARBSTOFFE.24
3.4 BISHERIGE MESSUNGEN VON AKTIONSPOTENTIALEN IN DENDRITEN KULTIVIERTER
NEURONE MIT SPANNUNGSSENSITIVEN FARBSTOFFEN.28
4. METHODEN.30
4.1 RATTENZELLKULTUR.30
4.1.1 SUBSTRAT FUER NEURONALES WACHSTUM.30
4.1.2 HIPPOCAMPALE PRIMAERKULTUREN.30
4.2 TRANSFEKTION DER NERVENZELLEN MIT KALIUMKANAELEN .32
4.3 ANWENDUNG SPANNUNGSSENSITIVER FARBSTOFFE.34
4.3.1 AUSWAHL DER FILTER.
34
4.3.2 ANFAERBEMETHODEN.
34
4.3.3 PHOTOTOXIZITAET.
37
4.4 AUFBAU DER MESSAPPARATUR.37
J
4.4.1 MECHANISCHER AUFBAU.
37
4.4.2 OPTISCHES DETEKTIONSSYSTEM.
37
4.4.3 ELEKTROPHYSIOLOGIE .40
4.4.4 STEUERUNG.40
4.4.5 DOKUMENTATION .40
4.5 MESSABLAUF.41
4.5.1 MESSABLAUF BEI AKTIONSPOTENTIALGRUPPEN.41
4.5.2 MESSABLAUF BEI GENTECHNISCH VERAENDERTEN NERVENZELLEN.41
3
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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4.6 DATENAUSWERTUNG.41
4.7 FORTSCHRITTE UND AUSBLICK.46
5. MESSUNGEN VON AKTIONSPOTENTIALGRUPPEN IN DENDRITEN.
48
5.1 PROTOKOLL 1: AP-TRAIN-AP.49
5.2 PROTOKOLL 2: AP-AP-AP-AP-.58
5.3 PROTOKOLL 3: MESSUNGEN VON ZWEI AKTIONSPOTENTIALEN EINES TRAINS.60
5.4 PROTOKOLL 4: MESSUNGEN EINES GANZEN TRAINS.72
5.5 DISKUSSION.75
6. MESSUNGEN AN GENTECHNISCH VERAENDERTEN NERVENZELLEN .
79
6.1 EINFLUSS DES SPANNUNGSABHAENGIGEN LONENKANALS KV1.3.79
6.2 EINFLUSS DES SPANNUNGSABHAENGIGEN LONENKANALS KV1.4.88
6.3 DISKUSSION.92
7. ZUSAMMENFASSUNG.
94
ANHANG.
96
LITERATUR.
106
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