Propriozeption in den äußeren Augenmuskeln der Säugetiere

Die Augen gehören zu den komplextesten Organen des menschlichen Körpers und erlauben uns Objekte in Farbe, Form und Detail wahrzunehmen. Zusätzlich erlaubt binokulares Sehen abzuschätzen wo sich Objekte im Raum befinden. Das ist die Vorrausetzung um zielgerichtet nach ihnen zu greifen oder Hindernissen auszuweichen. Für die räumliche Lokalisation von Objekten benötigt das Gehirn sowohl visuelle Information als auch Kenntnis in welche Richtung die Augen blicken. Die Augen werden von drei Augenmuskelpaaren bewegt. Es wird angenommen, dass Rückmeldung über die aktuelle Augenposition von speziellen Sensoren (Propriozeptoren) in den Augenmuskeln kommt. Überraschenderweise fehlen klassische Propriozeptoren in den Augenmuskeln der meisten Säugetiere und stattdessen findet man sogenannte Palisadenendigungen. Palisadenendigungen sind spezialisierte Nervenendigungen, die mit Ausnahme der Nagetiere in allen anderen Säugetieren inklusive des Menschen vorkommen. Jahrelang herrschte Einigkeit darüber, dass die Palisadenendigungen Sensoren sind und das Gehirn über die Augenposition informieren. Diese sensible Funktion der Palisadenendigungen wurde in Frage gestellt nachdem unsere Untersuchungen zeigten, dass Palisadenendigungen molekulare Merkmale motorischer Nervenendigungen besitzen und ihr Ursprung in einem motorischen Areal des Hirnstamms liegt. Diese Befunde haben die Diskussion über Palisadenendigungen neu entfacht und bis heute ist ihre Funktion nicht geklärt. Das beantragte Projekt setzt unsere Untersuchungen an Palisadenendigungen fort und umfasst eine internationale Kooperation mit den Professoren Angel Pastor und Rosa de la Cruz von der Universität Sevilla. Ein Teil des Projektes soll prüfen ob die Entwicklung der Palisadenendigungen genetisch determiniert oder von äußeren (epigenetischen) Faktoren beeinflusst wird. Der Schwerpunkt des Projektes befasst sich mit der Funktion der Palisadenendigungen. Ausgehend von zwei Hypothesen sollen geklärt werden ob Palisadenendigungen eine sensible oder motorische Funktion haben. Für unsere Analysen werden wir Techniken verwenden, die gegenwärtig state oft the art sind und molekulare und elektrophysiologische Experimente beinhalten. Die Ergebnisse in diesem Projekt werden dazu beitragen die lang anhaltende Debatte über die Funktion der Palisadenendigungen zu beenden. Darüber hinaus kommen Palisadenendigungen auch in den Augenmuskeln des Menschen vor und werden oftmals bei Schieloperationen verletzt. Deshalb ist das Wissen über die Funktion der Palisadenendigungen auch für Schielchirurgen von Bedeutung.