Das Amygdala-Konnektom der Ratte - RosDok - Universität Rostock

Antagonist einen potenten Disinhibitor lokaler neuronaler Erregung dar, was konsekutiv zu
einer charakteristischen lokalen epileptiformen Aktivität führt. Die lokal induzierte
elektrische Aktivität breitet sich anschließend auf weitere Hirngebiete aus, in diesen zeigt sich
nach schon wenigen Minuten ein stabiles Aktivitätsmuster, welches ca. 15 Minuten konstant
bleibt und währenddessen registriert werden kann. Die Aktivitätsmuster sind sowohl
innerhalb des gleichen Versuchstieres, als auch bei unterschiedlichen Tieren gut
reproduzierbar und decken sich mit dem elektrischen Aktivitätsmustern, die durch modernere
Methoden wie direkte elektrische Stimulation erzeugt werden können. Dadurch, dass die
Erregung nicht intra-kortikal, sondern durch Assoziationsfaserbahnen vermittelt wird, können
auch Aktivitäten in räumlich weit entfernten Kerngebieten registriert werden. Für die genaue
Untersuchung von strukturellen Konnektivitäten ist diese Methode jedoch nur bedingt
geeignet, da sich die Strychnin-induzierte Aktivität polysynaptisch ausbreitet (Stephan, 2003)
und keine zuverlässige Aussage zur Richtung der Informationsübertragung gemacht werden
kann.
1.3.5 Digitale Polarisationsmikroskopie
Eine weitere hochauflösende Methode, welche zusätzliche Informationen über die
Orientierung von Nervenfasern im post mortem untersuchten Gehirn liefern kann, ist die
digitale Polarisationsmikroskopie (PLI, polarized light imaging). Hierbei werden die
doppelbrechenden Eigenschaften der Myelinscheiden genutzt, die sich aus der regelmäßigen
Anordnung von Lipiden und Protein im Myelin herleiten. Die Doppelbrechung führt zu einer
speziellen optischen Anisotropie, welche die Faserarchitektur der Nervenfasern widerspiegelt
(Axer et al., 2011).
Unpolarisiertes, idealerweise monochromatisches Licht wird von einer Lichtquelle ausgesandt
und zunächst durch einen rotierenden linearen Polarisator geleitet, welcher das unpolarisierte
Licht in polarisiertes Licht umwandelt. Danach durchläuft dieses den histologischen
Gehirnschnitt (nach Fixation, Einfrieren und Schnitt mit einer idealen Schnittdicke von 100
µm, Palm et al., 2010). Die Myelinscheiden transformieren durch ihre doppelbrechenden
Eigenschaften das linear polarisierte Licht in elliptisch polarisiertes Licht. Eine
Viertelwellenlängenplatte führt zu einer relativen Phasenverschiebung zwischen den
Lichtkomponenten, die senkrecht zueinander stehen, ohne deren relative Amplitude zu
verändern. Nachgeschaltet werden ein Polarisator, welcher in seiner Ausrichtung senkrecht
zum ersten steht und ein registrierendes Kamerasystem (CCD = charged-coupled device),
welches die Intensitäts-Varianzen in Form spezifischer sinusoidaler Wellen erfasst.
Amplitude und Peak-Position werden durch Inklinations- und Richtungswinkel bestimmt.
Inklinationsphänome entstehen durch Fasern, die die Schnittebene verlassen,
Direktionsphänomene durch Fasern, die in der Schnittebene verlaufen (Palm et al., 2010;
Dammers et al., 2012). Die Ergebnisse der Polarisationsmikroskopie sind jedoch stark von der
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