kinetose-verhalten und otolithen-asymmetrie von fischen unter mikrogravitation (KOF)

abstract

Das Gesamtziel des Vorhabens beinhaltete die Hinterfragung der Kausalzusammenhänge innerhalb der Reiz-Antwort-Kette der neuronalen Signalverarbeitung der Schwerkraftwahrnehmung zwischen Innenohr und Zentralnervensystem (ZNS, Hirn) von Fischen mit den Parametern Hyper-g (Zentrifugenexperimente) und verminderter Schwerkraft bzw. Mikro-g („Schwerelosigkeit“; Raumflug STS-107 mit dem C.E.B.A.S.- Minimodul sowie begleitende „kleine“ Flugexperimente). Im Vordergrund stand dabei das Verständnis von Einwirkungen veränderter Schwerkraft auf die Reaktivität der Schwerkraftsinnesorgane (insbesondere hinsichtlich des Wachstums - bzw. dessen neuronaler Steuerung - von Innenohr-Otolithen, biologischen Verstärkern im Innenohr aus Calziumkarbonat) und damit etwaig korrelierten Veränderungen des Verhaltens. Flankierend galt es, den Einfluss veränderter Schwerkraft auf periphere Vestibularganglien (sie vermitteln vestibuläre Wahrnehmungen dem Hirn und senden umgekehrt Tuning-Informationen zurück in die vestibuläre Peripherie) sowie auf die Funktionsweise neuronaler Integrationszentren im ZNS zu hinterfragen, welche mit der Verarbeitung von Schwerkraftinformationen bzw. deren Weiterleitung an höhere Integrationszentren betraut sind. Aufgrund der stammesgeschichtlichen Homologieverhältnisse der morphologischen Funktionsstrukturen (Innenohr und schwerkraftverarbeitende neuronale Zentren) bei allen Wirbeltieren wurde davon ausgegangen, dass die im Rahmen des Vorhabens an Fischen durchgeführten Untersuchungen dazu geeignet sein dürften, grundlegende Erkenntnisse - auch für Säuger und damit auch für den Menschen - zu gewinnen, was die Hinterfragung der neuro-vestibulären Plastizität bei Schwerkraftänderungen betrifft. Speziell sollte ein wesentlicher Beitrag zum besseren Verständnis von Bewegungskrankheiten (Kinetosen wie z.B. die See-, Reise- und Weltraumkrankheit) des Menschen erzielt und ein tieferes Verständnis der Mineralisation von Fisch-Otolithen gewonnen werden.

• Anken, R., Hilbig, R. (2004): A drop-tower experiment to determine the threshold of gravity for inducing motion sickness in fish. Adv. Space Res. 34: 1592-1597.

• Anken R., Forster A., Baur U., Feucht I., Hilbig R. (2006): Otolith asymmetry and kinetotic behaviour of fish at high-quality microgravity: A drop-tower experiment. Adv. Space Res. 38: 1032-1036.

• Anken, R., Hilbig, R. (2009): Swimming behaviour of the upside-down swimming catfish (Synodontis nigriventris) at high-quality microgravity – A drop-tower experiment. Adv. Space Res. 44: 217-220.

experiment year: 2007
number of drops: 15

experiment year: 2006
number of drops: 15

experiment year: 2005
number of drops: 15

experiment year: 2004
number of drops: 15

experiment year: 2003
number of drops: 15