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2018-06-19Kumulative Dissertation DOI: 10.18452/19231
Cortical circuits underlying social and spatial exploration in rats
dc.contributor.authorEbbesen, Christian Laut
dc.date.accessioned2018-06-19T11:11:31Z
dc.date.available2018-06-19T11:11:31Z
dc.date.issued2018-06-19
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/19984
dc.description.abstractUm zu verstehen, wie das Gehirn von Säugetieren funktioniert, untersuchen wir wie neuronale Aktivität einerseits zu Kognition beträgt und andererseits komplexe Verhaltensweisen ermöglicht. Im Fokus dieser Doktorarbeit stehen dabei zwei Regionen der Großhirnrinde der Ratte: der parahippocampale Cortex und der motorische Cortex. Im ersten Teil haben wir neuronale Schaltkreise im parahippocampalen Cortex und in den oberen Schichten des enthorhinalen Cortex untersucht, während Ratten ihre Umgebung räumlich erkunden. Diese beiden Regionen tragen wesentlich zum Orientierungssinn bei. Dabei haben wir herausgefunden, dass anatomische Identität und Einbindung in den Microschaltkreis einerseits räumliche neuronale Signale, wie zum Beispiel der Aktivität von grid cells, border cells und head-direction cells, bestimmen. Andererseits tragen diese beiden Eigenschaften auch zur temporalen Präzision neuronaler Signale bei, wie zum Beispiel in Form von spike bursts, theta Modulation und phase precession. Im zweiten Teil dieser Doktorarbeit untersuchen wir die Aktivität von Neuronen im Vibrissen Motorcortex während komplexer Bewegungsabläufe der Schnurrhaare, die dem natürlichen Repertoire der Ratte entstammen: eigeninitiierte Bewegungen in freier Luft, Berührung von Artgenossen zur sozialen Interaktion und das Abtasten von Objekten. Dabei haben wir herausgefunden, dass neuronale Aktivität im Motorcortex während der Bewegung der Schnurrhaare unterdrückt ist, dass elektrische Microstimulation zum Rückzug der Schnurrhaare führt und, dass pharmakologische Blockade Bewegung der Schnurrhaare fördert. Um diese überraschende Beobachtung in einen breiteren Kontext zu integrieren, endet dieser Teil mit einer Bewertung der Literatur zu der bewegungsunterdrückenden Wirkung von Motorcortex Aktivität bei Nagetieren, Primaten und Menschen.ger
dc.description.abstractIn order to understand how the mammalian brain works, we must investigate how neural activity contributes to cognition and generates complex behavioral output. In this thesis I present work, which focuses on two regions of the cerebral cortex of rats: parahippocampal cortex and motor cortex. In the first part of the thesis we investigate neural circuits in the parasubiculum and the superficial medial enthorhinal cortex, two structures that play a key role in spatial cognition. Briefly, we find that the in these regions, anatomical identity and microcircuit embedding is a major determinant of both spatial discharge patterns (such as the discharge patterns of grid cells, border cells and head-direction cells) and temporal coding features (such as spike bursts, theta-modulation and phase precession). In the second part of the thesis we investigate the activity of neurons in vibrissa motor cortex during complex motor behaviors, which play a vital role in rat ecology: self-initiated bouts of exploratory whisking in air, whisking to touch conspecifics during social interactions and whisking to palpate objects. Briefly, we find that neural activity decreases during whisking behaviors, that microstimulation leads to whisker retraction and that pharmacological blockade increases whisker movement. Thus, our observations collectively suggest that a primary role of vibrissa motor cortex activity is to suppress whisking behaviors. The second part of the thesis concludes with a literature review of motor suppressive effects of motor cortical activity across rodents, primates and humans to put this unexpected finding in a broader context.eng
dc.language.isoeng
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin
dc.relation.haspart10.1038/nrn.2017.119
dc.relation.haspart10.1038/nn.4437
dc.relation.haspart10.1016/j.celrep.2016.06.057
dc.relation.haspart10.1523/JNEUROSCI.3749-15.2016
dc.relation.haspart10.1016/j.neuron.2014.11.009
dc.subjectNeurowissenschaftger
dc.subjectNeurophysiologieger
dc.subjectSozialverhaltenger
dc.subjectRäumliche Kognitionger
dc.subjectNeuroscienceeng
dc.subjectNeurophysiologyeng
dc.subjectSocial behavioreng
dc.subjectSpatial cognitioneng
dc.subject.ddc570 Biowissenschaften; Biologie
dc.titleCortical circuits underlying social and spatial exploration in rats
dc.typedoctoralThesis
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-110-18452/19984-5
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/19231
dc.date.accepted2017-07-06
dc.contributor.refereeLarkum, Matthew
dc.contributor.refereePoulet, James
dc.contributor.refereeBrecht, Michael
dc.subject.rvkWW 4203
dc.subject.rvkCZ 1320
local.edoc.pages201
local.edoc.type-nameKumulative Dissertation
local.edoc.institutionLebenswissenschaftliche Fakultät

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