Das Nervensystem einer holometabolen Insektenart, wie zum Beispiel des Tabakschwärmers Manduca-sexta, muss sich im Laufe ihrer Entwicklung von der Larve zur Imago einer weitreichenden Reorganisation unterziehen, um die differenzierten Aufgaben und Funktionen im adulten Verhalten gewährleisten zu können.

Die großen efferenten oktopaminergen unpaarigen medianen Neurone (DUM/VUM) der Manduca-Larven, welche die Körpermuskeln innervieren, werden während der Metamorphose in ähnlicher Weise wie z.B. Motoneurone restrukturiert, da viele larvale Muskeln degenerieren und neu angelegt werden. Der holometabole Tabakschwärmer Manduca sexta, ist daher ein gutes Modell, um die strukturellen und neuronalen Veränderungen, anhand der identifizierten unpaarigen medianen Neurone (DUM/VUM) zu untersuchen. Es ist bekannt, dass die verschiedenen DUM/VUM-Neurone während des fiktiven Kriechens (fictive crawling) einer Larve rekrutiert werden und synchronisierte Aktivität zeigen. Anhand der Möglichkeit fiktive rhythmische Motor-Muster mittels Parmaka auszulösen (z.B. Kriechen der Larven durch Pilocarpine, Flug der Adulten mit Chlordimeforme) kann die Rekrutierung neuromodulatorischer Zellen untersucht werden.

In meiner Doktorarbeit bin ich daran interessiert herauszufinden, wie sich die Konnektivität und die synaptischen Eingänge bei VUM-Neurone verändern und welchen Einfluss diese auf motorische Muster haben, während die Zellen Entwicklungs-bedingte Veränderungen der Metamorphose durchlaufen.