Antwort von retinalen Ganglienzellen bei freibeweglichen Kröten (Bufo bufo L.)

Summary

The development of a miniature headpiece with which action potentials can be recorded from single neurones in the visual pathway of freely moving toads is described (Figs. 2, 3, and 4). At first two questions were posed: (1) Do the retinal „off” and „on-off” ganglion cells respond when the toad casts a shadow on the retina while its eye is closed? (2) In view of the fact that toads do not perform any involuntary eye movements to help them receive information about the stationary environment, are there eye movements that are synchronized with respiration to act as a „substitute”?

• 1. During eye closure, the retinal „on-off” and „off” ganglion cell-classes III and IV respectively (Figs. 5A and B), are inhibited presumably by efferences from the CNS (Figs. 5C₁, C₂ and 6). Thus the brain of the toad receives through these ganglion cells information about changes in brightness exclusively of the surroundings.

• 2. When a toad sits quietly, the retinal class II, III and IV ganglion cells are not activated by a stationary visual stimulus. Under these circumstances the cells remain silent even during respiratory pressure changes in the buccal cavity. Thus the initial conclusion is that the toad receives no information about the patterned, stationary environment via the retino-tectal projection when it is sitting quietly in the present situation.

Zusammenfassung

Die Entwicklung eines Miniatur-Kopfaufsatzes wird beschrieben, mit dem es möglich ist, Aktionspotentiale von einzelnen Neuronen aus der Sehbahn freibeweglicher Kröten abzuleiten. Es wurden zunächst zwei Fragen gestellt: 1. Wie verhalten sich die retinalen „off-” bzw. „on-off”-Ganglienzellen, wenn die Kröte beim Augenschließen (Lidschluß) ihre Netzhaut beschattet. 2. Kröten führen keine unwillkürlichen Augenbewegungen durch. Frage: Gibt es „ersatzweise” atmungssynchrone Augenbewegungen, mit deren Hilfe die Kröte Informationen über die stationäre Umwelt erhält ?

• 1. Während des Lidschlusses werden die retinalen „on-off” und „off”-Ganglienzellen (Klassen III und IV) gehemmt — möglicherweise durch Efferenzen aus dem ZNS. Demnach wird das Gehirn der Kröte durch diese Ganglienzellen über Helligkeitsänderungen informiert, die ausschließlich in der Umwelt erfolgen.

• 2. Bei der ruhig sitzenden Kröte werden die retinalen Klasse II, III und IV Ganglienzellen durch stationäre visuelle Reizmuster nicht aktiviert, auch dann nicht, wenn die Kröte während des Atmens ihren Kehlboden bewegt. Man kann daraus zunächst schließen, daß der ruhig sitzenden Kröte in der untersuchten Reiz-situation auf dem Wege der retino-tectalen Projektion keine Informationen über die gemusterte stationäre Umwelt zugeführt werden.