Das Amygdala-Konnektom der Ratte - RosDok - Universität Rostock

1.2 Tract-Tracing
Im Gegensatz zum humanen Konnektom ist es bei Versuchstieren nicht zwingend notwendig
sich auf die funktionelle Bildgebung zu beschränken. Die Exploration der Gehirne bietet die
direkte Möglichkeit für Analysen auf mikroskopischem Niveau. Dabei stellen Tract-Tracing
Studien (neben Läsionsstudien, Strychnin-Neuronographie und Diffusion-Tensor-Imaging)
seit vier Jahrzehnten aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und weiten Verbreitung ein etabliertes
Verfahren zur Untersuchung von Afferenzen (Input) und Efferenzen (Output) von neuronalen
Strukturen dar (Wouterlood et al., 1997).
Alle diese Tracingtechniken beruhen auf einer gemeinsamen Grundlage – dem axonalen
Transport. Dabei werden chemische Substanzen („Tracer“) in eine bestimmte Hirnregion
injiziert und nach einer definierten Zeit in Zielgebieten nachgewiesen. Dieser letztgenannte
Schritt erfolgt über den optischen Nachweis des Tracers oder seiner Reaktionsprodukte, oder
bei radioaktiv markierten Aminosäuren über den radioaktiven Zerfall (Kamper, 2004).
Eine grobe Einteilung der Tracer kann in physiologische und physikochemische Tracer
erfolgen. Physiologische Tracer werden in ein lebendes Neuron aufgenommen und von ihm
transportiert (Tab. 2). Diese Tracergruppe wurde bei allen in dieser Arbeit bearbeiteten
Studien verwendet. Alle anderen Tracingmethoden fallen in die Kategorie der
physikochemischen Techniken. Hierbei verwendet man Golgi-Silber-Färbungen und die
Diffusion von Farbstoffen (DiI) nach Injektion in fixierten Hirnschnitten, um die Ausbreitung
und Diffusion, sowie Argyrophilie degenerierender Fasern sichtbar zu machen (Wouterlood et
al., 2006).
Im Hinblick auf die Richtung des axonalen Transports der Tracersubstanz kann man zwischen
anterogradem (vom Soma in Richtung terminale Synapsen) und retrogradem (von den
terminalen Synapsen und/oder Axonterminalen in Richtung Perikaryon) Transport
unterscheiden. Das Prinzip des retrograden axonalen Transportes ermöglicht dabei die
Identifizierung der Ursprungszellen einer neuronalen Afferenz, die das Ziel-Kerngebiet
erreicht, in welches injiziert wurde, wohingegen der anterograde Transport die
Projektionsziele einer neuronalen Efferenz innerhalb des zentralen Nervensystems aufdeckt
(Köbbert et al., 2000). Man unterscheidet bei den Tracingsubstanzen richtungsselektive
Tracer, die ausschließlich in eine Richtung (nur anterograd wie z.B. radioaktiv markierte
Aminosäuren oder ausschließlich retrograd, wie z.B. der fluoreszierende Tracer Diamino
Yellow) transportiert werden, und bidirektional transportierte Substanzen, die sowohl eine
anterograde als auch eine retrograde Transportcharakteristik aufweisen, z.B. Rhodamin-
Dextran-Amin. Ausführlichere Informationen über Methodik des Tract-Tracing finden sich
bei Köbbert et al. (2000) und Vercelli et al. (2000). Die Tab. 2 im Anhang enthält eine Liste
aller Tracingsubstanzen, die im Verlauf der Publikationsauswertung in den Artikeln
dokumentiert wurden.
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