Rudolf von Baumgarten

Beitrag zur Lokalisationsfrage bulboreticulärer respiratorischer Neurone der Katze

1. Im Rautenhirn der Katze wurden Mikroableitungen respiratorischer Neurone vorgenommen und isolierte Einheiten nach ihrer Phasenbeziehung zur Atmung und nach ihrem Verhalten gegenuber Succinyl-Injektion identifiziert. Die Lage der nach Atemstillstand noch in autonomem Rhythmus weiterarbeitenden respiratorischen Neurone wurde durch einen Elektrolysepunkt im Gewebe gekennzeichnet. 2. 2. Gruppen inspiratorischer und andere Gruppen exspiratorischer Ganglienzellen liegen relativ selten in allen Querschnitten der Substantia reticularis bulbi, wobei die exspiratorischen Einheiten in den caudalen Abschnitten haufiger sind. 3. Eine Anhaufung inspiratorischer Neurone findet sich konstant in einem Bezirk der kleinzelligen Substantia reticularis unmittelbar ventral des Tractus solitarius. Man erreicht dieses Pradilektionsgebiet inspiratorischer Neurone bei der Katze durch senkrechten Einstich in die Region des Sulcus intermedius dorsalis 1–3 mm rostral des Obex und in 1,3 bis 2 mm Tiefe. 4. Ein anderes Gebiet, in dem sich konstant exspiratorische Neurone finden, liegt in der Reticulariszone in unmittelbarer Nachbarschaft des caudalen Teiles des Nucleus ambiguus. Dieses Gebiet trifft man bei senkrecht eingefuhrter Elektrode 2–3 mm caudal des Obex in dem lateral des Sulcus dorsolateralis gelegenen Feld in 2,5–3,5 mm Tiefe an. 5. Die beschriebenen respiratorischen Strukturen stellen nur einen kleinen Teil des zentralen respiratorischen Apparates dar. Ihre Beziehung zu zentripetalen und zentrifugalen Bahnen des N. vagus und des N. glossopharyngicus ist auf Grund der topographischen Lage wahrscheinlich und wird diskutiert.Zusammenfassung1.Im Rautenhirn der Katze wurden Mikroableitungen respiratorischer Neurone vorgenommen und isolierte Einheiten nach ihrer Phasenbeziehung zur Atmung und nach ihrem Verhalten gegenüber Succinyl-Injektion identifiziert. Die Lage der nach Atemstillstand noch in autonomem Rhythmus weiterarbeitenden respiratorischen Neurone wurde durch einen Elektrolysepunkt im Gewebe gekennzeichnet.2.2. Gruppen inspiratorischer und andere Gruppen exspiratorischer Ganglienzellen liegen relativ selten in allen Querschnitten der Substantia reticularis bulbi, wobei die exspiratorischen Einheiten in den caudalen Abschnitten häufiger sind.3.Eine Anhäufung inspiratorischer Neurone findet sich konstant in einem Bezirk der kleinzelligen Substantia reticularis unmittelbar ventral des Tractus solitarius. Man erreicht dieses Prädilektionsgebiet inspiratorischer Neurone bei der Katze durch senkrechten Einstich in die Region des Sulcus intermedius dorsalis 1–3 mm rostral des Obex und in 1,3 bis 2 mm Tiefe.4.Ein anderes Gebiet, in dem sich konstant exspiratorische Neurone finden, liegt in der Reticulariszone in unmittelbarer Nachbarschaft des caudalen Teiles des Nucleus ambiguus. Dieses Gebiet trifft man bei senkrecht eingeführter Elektrode 2–3 mm caudal des Obex in dem lateral des Sulcus dorsolateralis gelegenen Feld in 2,5–3,5 mm Tiefe an.5.Die beschriebenen respiratorischen Strukturen stellen nur einen kleinen Teil des zentralen respiratorischen Apparates dar. Ihre Beziehung zu zentripetalen und zentrifugalen Bahnen des N. vagus und des N. glossopharyngicus ist auf Grund der topographischen Lage wahrscheinlich und wird diskutiert.

Über ein Endigungsgebiet afferenter, kardiovasculärer Fasern des Nervus vagus im Rautenhirn der Katze

Summary1. A systematic exploration with microelectrodes of the cat rhombencephalon has been made to localize neurons discharging in synchrony with various phases of the heart beat. One to three millimeters rostral to the obex and one millimeter lateral to the edge of the fourth ventricle a point was found where such action potentials were especially common. The depth and exact position of the micro-electrode tip was indicated by making a small electrolytic lesion. The recording points were found to lie within the sensory nucleus of the vagus dorsal or dorsolateral to the tractus solitarius.2. Three types of burst discharges were noted within the region indicated: shortly after the R wave of the electrocardiogram, during the P wave and during the T wave. This corresponds to the three types of activity which have been found in vagal neurons.3. A variety of reasons have been advanced for believing that the action potentials are recorded postsynaptically.4. Evoked potentials were recorded selectively in the same region when the vagus was stimulated. These evoked potentials were not able to follow stimuli over 100/sec.5. Stimulation at the same point with the same microelectrode lowered the blood pressure and slowed the heart.6. It is concluded that cardiovascular vagal afferents terminate in this region of the medulla and that neurons there are fired with approximately the same rhythms as the vagal afferent fibers.

Zur Technik der Mikroableitung am pulsierenden Gehirn

Die ]3etrachtung des schallemp/angenden Teiles der Peileinrichtung l~Bt die beim Schall ausstrahlenden Apparat gegebenen Ubereinstimmungen zwischen beiden Familien stark an Bedeutung verlieren. Megaderma repr~sentiert auch hier den Vespertilionidentyp. Die fiir Rhinolophiden [und Hipposideriden5%b)] so kennzeichnenden alternierenden Bewegungen der Ohrmuscheln fehlen. Die Ohrbewegungen der Megadermatiden entsprechen den I-Iorchbewegungen sonstiger Sguger. W~hrend bei den ]Rhinolophiden die Ohren bei der Peilung unabh~ngig voneinander arbeiten2), also der VerschluB eines Ohres die OrientierungsfS.higkeit kaum beeiniluBs wirkt einseitiger OhrverschluB bei Megaderma genau wie bei Vespertilioniden6),s). Beidseitiger OhrverschluB legt auch hier die Peilung lahm. Die relativ groBen Augen k6nnen den Ausiall nicht wettmachen, obwohl optische Orientierung bei den Megadermatiden bedeutsamer ist als bei anderen Flederm~usen.

Der Einfluß sensibler Reizung auf die Entladungsfrequenz kleinhirnabhängiger Reticulariszellen

I n der vorangehenden Arbei t 4 b e f a l l e n wit uns ansschliel]lich mi t corticofugalen, motorisch wirksamen Afferenzen der Subs tan t i a reticularis (S. r.) medialis bulbi . Auf diese Arbei t sei hinsichtl ieh einer kurzen Zusammenfassung der einschlggigen Li te ra tu r u n d hinsicht l ich unserer bisherigen Ergebnisse verwiesen. Vorliegende experimentel le Unter suchungen betreffen sensible u n d sensorische Afferenzen der gleichen, re t ikulgren Format ion .

Beitrag zur Technik der extra- und intracellulären, sowie der stereotaktischen Mikroableitung im Gehirn

Summary1. A method for preparation of glass insulated and sharpened platinum-wire-microelectrodes is outlined.2. Some experiences of our laboratory in preparing and using capillary microelectrodes are given. A method for avoiding brain pulsation during intracellular recording is reported.3. A headsupport with a microdrive especially adapted for microrecording and a new apparatus for stereotaxic microrecording are described.4. A new method for marking the site of recording with capillary or metallic electrodes is suggested. It is based on the photographic reduction of silver at small metallic deposits in the tissue.5. A critical consideration is given to the interpretation possibilities of microrecording in the brain.

Erregungsmuster einzelner Fasern des Tractus olfactorius lateralis des Fisches bei Reizung mit verschiedenen Geruchsstoffen

SummarySingle fiber recordings have been made from the lateral olfactory tract of the fish and the effects of stimulation of the olfactory mucosa studied. The following results were obtained:1.A fiber exhibits different patterns of activity when different odors are employed (temporal coding).2.Different fibers respond to the same odor in different way (spatial coding).3.The response to the stimulus depends not only on the nature of the odor, but also upon its concentration, turbulence of the water-stream acting on the mucosa, and the spontaneous background activity of the fiber. However, the effect of an odor was consistently reproducable provided that the other parameters did not change.4.Many fibers discharge in rhythmic bursts, spontaneously, or on stimulation with an odor. This rhythmic activity persists after dissection of the central end of the olfactory tract.5.Most fibers exhibit adaptation following continuous stimulation with the same odor.6.The position of receptors belonging to the fiber being recorded, can be determined by mechanical stimulation of discrete areas of the olfactory mucosa. Stimulation receptors, others than those connected to the fiber, results in lateral inhibition. During mechanical stimulation of the mucosa, olfactory adaptation to an odor is suppressed. This may suggest a mechanism corresponding to “sniffling” of mamals helping the fish to localize the source of food.

Kopplungsvorgänge an benachbarten Nervenzellen im Hirnstamm und im motorischen Cortex der Katze

Zusammenfassung1. Die zeitlichen Beziehungen der Entladungen räumlich benachbarter Ganglienzellen in der Substantia reticularis und im motorischen Cortex der Katze wurden mit Hilfe von Mikroableitungen untersucht.2. Die Entladungen benachbarter Ganglienzellen sind häufig zeitlich gekoppelt. Es lassen sich dem Grade nach Fälle mit fester Kopplung, loser Kopplung und inkonstanter Kopplung unterscheiden, wobei auch die inkonstante Kopplung noch statistisch signifikant ist.3. Eine gekoppelte Einheit kann sowohl unmittelbar vor, als auch unmittelbarnach den Einzelentladungen einer regelmäßig feuernden Einheit entladen, ohne deren Rhythmus merklich zu verschieben. Die künstliche Auslösung von „Extraentladungen“ verschiebt den Rhythmus nicht und ruft auch keine Kopplungen hervor.4. Es können Einheiten mit erheblichen Frequenzunterschieden gekoppelt sein und auch unter Beibehaltung der Kopplung ihre Frequenzen individuell ändern, wobei dann die Kopplung mit der Häufigkeit der niederfrequenteren Einheit auftritt.5. Aus den Befunden folgt, daß die Kopplung keine einfache Erregungsübertragung von Zelle zu Zelle darstellt, sondern daß benachbarten Einheiten dem synchronisierenden Einflusse eines Schrittmachers unterliegen können, wobei aber die Funktionsspezifität der beteiligten Ganglienzellen hinsichtlich ihrer Afferenzen, sowie der Frequenz und Richtung ihrer axonalen Impulse erhalten bleibt. Es wird vermutet, daß die an den Dendriten freiwerdenden, elektrotonisch wirkenden, langsamen Potentiale geordnet ablaufen und eine zeitliche Koordination der Entladungen innerhalb der Feinstruktur bewirken.

Untersuchungen über die Geruchswahrnehmung und das Geruchsgedächtnis des Goldfisches

Summary1. Large goldfish have been trained to recognize Cumarin as a signal for approach to the feeding place. The movements of the fish have been registered by means of a newly developed graphic method.2. The fish learnt to recognize Cumarin as a positive conditioning stimulus after an average of 30 trials. The Cumarin could be diluted over 1:10−5 and more without losing its effectiveness.3. Besides a longer stay on the positive side, the fish exhibited several special forms of activity which also must be interpreted as positive behaviour, viz. intensification of the swimming movements, swimming in small circles, brief visits to the negative side with fast turning movements, “freezing” in the approach and a diagonal-positioning of its longitudinal axis to the direction of the odor stream. It is suggested that these movements serve as multiple measure of the direction of the odor gradients. Changes of the turbulence at the olfactory mucosa could help to overcome the adaptation of the odor receptors in the nose.4. When Amylacetate was applied instead of Cumarin, the fish also behaved in a positive way (generalization).5. When Cumarin and Amylacetate have been applied simultaneously, but on different sides of the fish tank, the trained fish prefered Cumarin. This preference of the odor, to which the fish were originally trained, but without a preceding discrimination training, can be called “primary differentiation”.

Zur Technik stereotaktischer Mikroableitungen subcorticaler Hirnzentren. Zielgerät und Elektrodennachweisverfahren

H.-P. KOEFCHEN und R. v. BAUMGAaTE~ (GSttingen): Entladungsmuster und vagale Beeinflussung exspiratorischer Neurone im Hirnstamm der Katze Bei narkotisierten oder pr~eollieu]s decerebrierten Katzen werden mit Mikroelektroden die Aktionspotentiale yon exspiratoriseh t~tigen Ganglienzellen im Gebiet des Nucleus ambiguus gleiehzeitig mit der Aktivitat des N. phrenieus abgeleitet. Es finden sich dort Einheiten mit versehiedenen exspiratorisehen Entladungstypen, deren Aktivits entweder die gesamte Pause zwischen zwei Phrenieussalven ausffillt oder in verschiedenen Phasen der Exspiration oder der exspiratorisehen Pause einsetzt, Diese Einheiten entladen auch nach Stillegung der Atemmeehanik dureh Suceinyleholin im l~hythmus der zentralen Ateminnervation. Bei Beginn einer Phrenieussalve hSrt ihre Entladung sehlagartig auf und se~zt niemals vor Ende der Phrer~eussalve w~eder ein. ])as Wiedereinsetzen naeh Ende d~ ~hrenieussalve erfolgt mit zun~chst geringerer Frequenz nach einer Latenzzeit, die nach st~rkeren Phrenicusentladungen ]~nger ist Ms nach schwAeheren. Bei Lungenbl~hung werden die exspiratorischen Einheiten w~hrend der Phase der Zunahme der Lungendehnung haufig kurzfristig partiell gehemmt, w~hrend sie bei anhaltender konstanter Lungenbl~hung dauenld und mit erhShter Frequenz entladen. Diese Entladung hSrt wahrend einer unter der Bl~hung einsetzenden Phrenieussalve ffir die Dauer der Phrenieusaktivit~t auf. Die Effekte der Lungenbl~hung versehwinden bei Vagusaussehaltung.

Über eine Methode zur Veränderung des Zielpunktes bei intracerebraler Reizung wacher Katzen

SummaryA new method for intracerebral stimulation of unanesthetized and unrestrained cats has been described. This method permits one to change the target several times in the awake animal until the desired stimulation effect is obtained. The electrode socket contains a ball-joint which can be aimed at different targets according to a stereotaxic brain atlas.