Reaktionen der ON und OFF Zellen der Schabe auf konstante Duftkonzentrationen

Insekten finden Futter mittels Duftsignalen Geschlechtspartner, geeignete Stellen zur Eiablage und Verstecke. Duftsignale leiten sie zur Duftquelle. Das Duftsignal breitet sich von der Duftquelle in Form einer Duftfahne aus. Ein Insekt, das sich in einer grosen, maandrierenden Duftfahne orientiert, trifft auf lang andauernde Duftpulse und lang andauernde Duftpausen. Die Reaktion auf lang andauernde Duftreize wurde in dieser Arbeit untersucht. Die olfaktorischen Rezeptorzellen der Schabe Periplaneta americana sind fur physiologische Untersuchen gut geeignet. Sie befinden sich in morphologisch unterscheidbaren Geruchssensillen an den Antennen. In einem Sensillentypus befinden sich zwei Zellen, die auf Anderungen der Konzentration von Zitronenduft reagieren, aber in entgegen gesetzten Richtungen. Diese so genannten ON und OFF Zellen reagieren aber nicht nur auf Anderungen der Duftkonzentration, sie reagieren kontinuierlich, selbst wenn die Konzentration fur mehrere Minuten konstant bleibt. Die Dauer der Duftpulse und Duftpausen wird durch die stationare Impulsfrequenz der ON und OFF Zellen angezeigt. Die stationare Impulsfrequenz der ON Zelle erhoht sich mit steigernder Konzentration der Duftpulse. Die stationare Impulsfrequenz der OFF Zelle erhoht sich hingegen mit sinkender Konzentration der Duftpausen. Unterschiedsempfindlichkeit und Regressionsanalysen lassen darauf schliesen, dass ON Zellen Duftpulse hoher Konzentration von Duftpulsen niedriger Konzentration unterscheiden. OFF Zellen unterscheiden dafur Duftpausen hoher Konzentration von Duftpausen geringer Konzentration. ON Zellen sind auch wahrend der Duftpausen aktiv, die Konzentration der Pausen hat aber keinen Einfluss auf die stationare Impulsfrequenz. OFF Zellen reagieren kontinuierlich bei Duftpulsen, die stationare Impulsfrequenz wird aber nicht durch die Konzentration beeinflusst. Duftreize derselben Konzentration werden von ON und OFF Zellen unterschieden, je nachdem, ob sie als Duftpulse und Duftpausen prasentiert werden. Die Kombination der Reaktionen von ON und OFF Zellen liefert genugend Hinweise um zwischen Duftpulsen und Duftpausen zu unterscheiden, dazu sind keine Informationen uber den Kontext oder die vorangegangenen Duftreize notig. ON und OFF Zellen liefern der Schabe somit wichtige Informationen um sich in einer grosen, maandrierenden Duftfahne zu orientieren.