Neuronal regeneration in the olfactory system of locusts Neuronale Regeneration wird bei Invertebraten umfangreich untersucht. Für diese Arbeit habe ich Locusta migratoria als Modellorganismus gewählt um die neuronale Regeneration des olfaktorischen Systems auf morphologischer und funktioneller Ebene zu beschreiben. Nach der Deafferentierung des Antennennervs (AN) werden die Größenveränderungen in den Antennalloben (AL) beobachtet. Innerhalb von 4 Tagen nach dem Quetschen (dpc: days post crush) erreichen die AL von adulten Heuschrecken und Larven aus dem 5. Larvenstadium (L5) ihre Minimalgröße und vergrößern sich danach wieder. Durch Markierung des AN mit Neurobiotin lässt sich zeigen dass dies durch Wallersche Degeneration verursacht wird. Innerhalb von 24 Stunden nach der Deafferentierung verschwinden die distalen Bestandteile der olfaktorischen Rezeptorneurone (ORN) vollständig. Danach wachsen die ORN in Richtung AL aus und bilden dort Synapsen mit den lokalen Interneuronen und Projektionsneuronen (PN). Die zu einem ORN gehörigen Glomeruli sind für gewöhnlich kreisförmig angeordnet. Dieses Muster wird nach der Regeneration nicht wiederhergestellt stattdessen bilden die ORN Synapsen mit zufälligen Glomeruli. Es besteht ein schwacher Zusammenhang zwischen dem Ursprungsort der ORN in der Antenne und der Position der dazugehörigen Synapsen im AL wobei die ORN aus den ältesten Annuli hauptsächlich den 50% 70% Bereich des AL Neuropils innervieren. Die Fluoreszenzintensität der Fasciclin I Markierung wird genutzt um im AL von adulten Tieren und L5 den zeitlichen Rahmen der Regeneration von ORN zu quantifizieren. Die AL von behandelten und unbehandelten adulten Tieren sind nach 10 dpc nicht mehr zu unterscheiden. Da die L5 nach 8 Tagen die letzte Häutung durchlaufen endeten die Experimente zu dem Zeitpunkt jedoch sehen die AL von behandelten Tieren zu diesem Zeitpunkt den AL von nicht behandelten bereits sehr ähnlich. Die Analyse der Immunfluoreszenz im lateralen Bereich des AL zeigt bei L5 eine signifikante Verringerung mit einem Minimalwert nach 2 dpc gefolgt von einem Anstieg zurück zum Kontrolllevel innerhalb von 7 dpc. Bei ausgewachsenen Tieren erreicht die Immunfluoreszenz ihr Minimum nach 4 dpc und das Kontrolllevel nach 7 dpc. Im medialen Bereich des AL erreicht die Immunfluoreszenz bei adulten Tieren und L5 nach 4 dpc das Minimum. Bei adulten Tieren wird das Kontrolllevel nach 10 dpc bei L5 schon nach 7 dpc erreicht. Die PN des AL beginnen innerhalb von 4 7 dpc damit auf Duftstimuli zu reagieren. Junge adulte Heuschrecken deren AN im L5 Stadium gequetscht wurde erreichen das Kontrolllevel schneller. Die Antworttypen (erregende inhibierende zusammengesetzte Antwort) treten normalerweise in einem festgelegten Verhältnis zueinander auf. Dieses Verhältnis ist zu Beginn der Regeneration gestört wird aber innerhalb von 21 dpc wiederhergestellt. Erste lokale Feldpotentiale (LFPs) können bereits nach 4 dpc im Pilzkörper (MB: mushroom body) gemessen werden und nach 7 dpc sind auch die duftinduzierten Oszillationen wiederhergestellt. Das olfaktorische System der Heuschrecke regeneriert schnell präzise und erreicht innerhalb von 21 Tagen nach der Behandlung offensichtlich einen Funktionalitätsgrad der dem Normalzustand ähnelt. Ob die Fähigkeit Gerüche zu identifizieren und zu unterscheiden vollständig wiederhergestellt ist bleibt durch Verhaltensexperimente zu beweisen.