Querschnitt durch die experimentelle Biologie

Übung - Vertiefungspraktikum

Maximale Teilnehmerzahl: 18

Block 1
30.01.2012 - 02.02.2012. 9.00 - 18.00 h, in den Laborräumen der jeweiligen Experimentleiter

Block 2
06.02.2012 - 09.02.2012, 9.00 - 18.00 h, in den Laborräumen der jeweiligen Experimentleiter

Lehrpersonen
Ad Aertsen, Michael Bach, Clemens Boucsein, Ulrich Egert, Karl-Friedrich Fischbach, Sven P. Heinrich, Arvind Kumar, Simon Maier, Stefan Rotter

Belegungsfristen
Biologie - Vertiefung vom 25.07.2011 bis 14.08.2011

Kommentar
Inhalte der einzelnen Experimente:
1) Integration neuronaler Signale am Beispiel des Heuschreckenmuskels (Boucsein)
In diesem Versuch werden die Besonderheiten der Innervierung des Heuschreckenbeinstreckers vermittelt und erste Erfahrung mit intrazellulären Ableitungen von erregbarem Gewebe gemacht. Ausserdem wird die orthodromische Reizung eines Nerven geübt sowie die Kraftenwicklung des Beinstreckers gemessen. (Ort: Bio II/III, Schänzlestr. 1, 5. OG, Labor Prof. Aertsen)

2) Physiologie der Wirbeltierretina (Egert)
In diesem Experiment steht das visuelle System der Vögel im Vordergrund. Hinsichtlich elektrophysiologischer Methoden werden die Grundkonzepte extrazellulärer Ableitung der Retina in vitro vermittelt, sowie einfache visuelle Stimulationstechniken. (Ort: IMTEK, George-Köhler-Allee 102, 1. OG, Raum 01 082)

3) Das Cockpit der Fliege - Neurogenetik (Fischbach)
Insekten bieten als Modellorganismen ein im Vergleich zu Vertebraten einfaches Nervensystem, sind aber trotzdem zu erstaunlichen Verhaltens- und Koordinationsleistungen befähigt. Dieser Praktikumsteil beschäftigt sich mit dem visuellen System von Drosophila melanogaster . Weiterhin soll eine Verständnis für die Vorgehensweise der Neurogen. Weiterhin soll eine Verständnis für die Vorgehensweise der Neurogenetik vermittelt werden. (Ort: Bio II/III, Schänzlestr. 1, 5. OG, Labor Prof. Fischbach)

4) Funktionale MR-Bildgebung (Maier)
In diesem Versuch werden Korrelate neuropsychologischer Prozesse im menschlichen Gehirn mittels funktioneller Kernspintomographie untersucht. Dabei werden erste Kenntnisse für die Erhebung und Auswertung funktioneller Bildgebungsdaten vermittelt. (Ort: Chirurgische Klinik, Breisacher Str. 64, Foyer)

5) Visuelle Wahrnehmung: EEG und Psychophysik (Heinrich)
Zuerst machen sich die Teilnehmer mit dem menschlichen Sehsystem und den praktischen Grundlagen von EEG und Psychophysik vertraut und wechseln sich dabei selbst als Versuchsperson und Experimentator ab. Anschließend sollen die Kenntnisse auf eine kleine Studie angewandt werden, bei der die Teilnehmer von der Konzeption der Experimente bis zur Auswertung der Daten alle Schritte unter Anleitung selbst durchführen sollen. (Ort: Augenklinik, 1. OG, Raum 129)

6) Ein Baukasten für Neurone und Netzwerke (Rotter, Kumar, Aertsen)
Im Experiment "Baukasten Neurone und Netzwerke" steht die Funktionsweise von Nervenzellen und kleinen Netzwerken im Mittelpunkt. Mit Hilfe eines Bionik-Baukastens werden verschiedene Aspekte neuronaler Aktivität und synaptischer Wechselwirkung anschaulich gemacht und quantitativ untersucht. Erste Schritte zur Analyse neuronaler Messdaten mit Hilfe von Computern werden erklärt. (Ort: Computerpool, Bernstein Center, Hansastr. 9a, Südflügel)

7) Psychophysik verschiedener Sinnessysteme (Kirsch)
In diesem Block werden wir verschiedenen Sinnessystemen auf den Zahn fühlen und Parameter wie Wahrnehmungsschwellen, diskriminatorische Leistung, rezeptive Felder etc. mit einfachen Mittel quantifizieren. Die Teilnehmer wechseln sich ab als Versuchsleiter und Proband. (Ort: Center Court, Bernstein Center, Hansastr. 9a, Südflügel)

Literatur
Versuchsskripte, vorbereitende Literatur zu den Versuchen (wird vorab zur Verfügung gestellt)

Zielgruppe
B.Sc. Biologie, 5. Fachsemester
Diplom Biologie, ab 5. Fachsemester

Nachweis
Schriftliches Praktikumsprotokoll (70% der Gesamtnote)

Kurzkommentar
Das Praktikum gibt einen Einblick in ausgewählte neurobiologische Labore an der Universität Freiburg und die dort angewandten Techniken. Es bietet die Gelegenheit, praktische Erfahrung bei der Durchführung neurobiologischer Experimente, Simulationen und Datenanalyse zu gewinnen. Studenten besuchen die teilnehmenden Labors in Gruppen von 2-3 und führen dort Experimente durch (von histologischen, molekularen und elektrophysiologischen bis zu psychophysikalischen und bildgebende Experimenten sowie Computersimulationen).

Aus folgenden Experimenten wählen die Studierenden zwei aus, die sie dann jeweils an 4 ganzen Tagen (Mo-Do) unter Anleitung bearbeiten:
• Integration neuronaler Signale am Beispiel des Heuschreckenmuskels (Boucsein)
• Physiologie der Wirbeltierretina (Egert)
• Das Cockpit der Fliege - Neurogenetik (Fischbach)
• Funktionale MR-Bildgebung (Maier)
• Visuelle Wahrnehmung: EEG und Psychophysik (Heinrich)
• Ein Baukasten für Neurone und Netzwerke (Rotter, Kumar, Aertsen)
• Psychophysik verschiedener Sinnessysteme (Kirsch)

Für jedes der gewählten Experimente wird ein Protokoll angefertigt, das mit 70% in die Gesamt-Modulnote eingeht. Die obligatorischen vorbereitenden Vorlesungen finden vom 25.-27. Januar 2012, jeweils von 14-18 Uhr im Hörsaal Bernstein Center, Hansastr. 9a statt.