Ritmusok: központi mintázat generálók (CPG)

Vizsgálata:

a viselkedés pontos leírása

neuronok és kapcsolataik azonosítása
elektrofiziológia
matematikai modellezés

Kép: NEUROBIOLOGY OF LEECH SWIMMING www

Orvosi pióca
Úszása: hullámzó mozgás, sebességtől függetlenül egyetlen hullám.

A hasi és háti izmok szelvényről - szelvényre haladó rendezett, ritmikus összehúzódása biztosítja.

More figures and free text

idegrendszer: ventrális idegkötegen 32 db ganglion, egyenként kb. 400 idegsejttel.
Az egyes ganglionokat interneuronok kötik össze.
A neuronok zömét személyesen ismerik!
Kérdés: mi biztositja a ritmust?
hány neuron kell hozzá?

Kép: Susanna E Blackshaw, Cellular and molecular basis of neural regeneration WWW

Preparált ganglion:tüzelése ritmikus
Régi elképzelés: 4 neuron elegendő

Ma: min. 7 interneuron/ganglion kell az úszás fenntartásához. A kapcsolatok zöme gátló (ciklusos gátlás).

Leírás és ábra: Model Systems in Neuroethology
Original free paper: Functional Analyses of the Leech Swim Oscillator by Friesen & Hocker www

Ingola (Petromyzon marinus) úszása

hullámzó mozgás

CPG

ábra és leírás www

Tritonia

Menekülés: ritmusos úszás

tengeri csillaggal érintkezik
visszahúzodik, hullámzó mozgással elúszik

ÖKM
pic from www

hasi és háti izmok váltakozó aktivitása
Hasi és háti flexiós neuronok tüzelése

Újabb eredmények
Parancs neuron:dorzális rámpa neuron (DRI, fehér nyíl)egyetlen interneuron az érzékelő és motoros rendszer között.

1 dorzális rámpa neuron (DRI)
3 dorzális úszás interneuron (DSI)
2 ventrális úszás interneuron (VSI)
1 C2 interneuron

Ábra:

DRI serkenti a 3 DSI-t
DSI serkenti C2-t, gátolja VSI-t
VSI gátolja DSI-t és C2-t
C2 serkenti VSI-t, C2 gátolja ÉS serkenti DSI-t

Ábra bal:
(1) receptorok ingerlik DRI-t, DRI serkenti DSI-t
vidd a kurzort a baloldali ábra fölé
(2) DRI serkenti C2-t

Ábra jobb:
(3) C2 aktiválódik, serkenti VSI-t
vidd a kurzort a baloldali ábra fölé
(3) VSI gátolja DSI-t

SÁSKA repülés
(MOZI, fantasztikus!!!: www)

Szárny fel: emelő izmok(indirekt: a tor felső lemezéhez)
Szárny le: depresszor izmok(direkt: a szárnyhoz,indirekt: a torhoz)
Első és hátsó pár szárny: 7 ms fáziskülönbség

Késleltetés: interneuron

Bővebben: www

Finomszabályozás
I. Szárnymozgás nagy, feszülés nagy. Utána II.
II. csökken a feszítés

Ingerlésre beindul, és amíg a táplálék a piloruszba nem jut, ritmusosan működik
Egy-egy neuron mindkét ritmusban részt vehet (a körök átfedése gazdaságos)
Moduláció: neurotranszmitterek

Eredeti ábra és magyarázat www