ABHANDLUNGEN DER RHEINISCH-WESTFÄLISCHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN. Band 53

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1 ABHANDLUNGEN DER RHEINISCH-WESTFÄLISCHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN Band 53

2 ABHANDLUNGEN DER RHEINISCH-WESTFÄLISCHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN Band 53 Symposium: Mechanoreception

3 Symposium Mechanoreception U nter der Schirmherrschaft der Rheinisch-Westfălischen Akademie der Wissenschaften Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH

4 Symposium des Sonderforschungsbereichs Biologische Nachrichtenaufnahme und -verarbeitung, Grundlagen und Anwendungen in Bochum vom Oktober 1973 gefordert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit Mitteln des Stifterverbandes fiir die Deutsche Wissenschaft Organisatorische Leitung und Redaktion: J ohann Schwartzkopff Herausgegeben von der Rheinisch-W estfălischen Akademie der Wissenschaften 1974 by Springer Fachmedien Wiesbaden Ursprililglich erscheinen bei Westdeutscher Verlag GmbH, Opladen 1974 Softcover reprint of the hardcover 1 st edition Gesamtherstellung: Boss-Druck, Kleve/Ndrh. ISBN ISBN (ebook) DOI /

5 List of Participants Addicks, Klaus, cand. med.; Institut für Anatomie der Universität, 44 Münster, Vesaliusweg 2-4 Andres,KarlHermann, Prof.Dr.med.; Lehrstuhl für Anatomie II der Ruhr Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Brettschneider, Herbert, Prof. Dr. med.; Institut für Topographische Anatomie der Gesamthochschule, 43 Essen, Hufelandstr. 55 Dambach, Martin, Doz. Dr. rer. nat.; Institut für vergleichende Tierphysiologie der Universität, 5 Köln 41, Weyertal119 Dermietzel, Ralf, Dr. med.; Institut für Topographische Anatomie der Gesamthochschule, 43 Essen, Hufelandstr. 55 v. Düring, Monika, Dr. med.; Lehrstuhl für Anatomie II der Ruhr-Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Enger, Per S., Prof. Dr.; Institute of Zoophysiology, University of Oslo, Oslo/N orwegen Flock, Ake, Doz. Dr.; King Gustaf V Research Institute, Stockholm 60/ Schweden Gottschaldt, Kay-M., Dr. rer. nat.; Max-Planck-lnstitut für biophysikalische Chemie, 34 Göttingen, Postfach 968 Huber, Franz, Prof. Dr. rer. nat.; Max-Planck-Institut für Verhaltensphysiologie, 8131 Seewiesen lggo, Ainsley, Prof. Dr.; Department of Veterinary Physiology, University of Edinburgh, Edinburgh EH 9 1 QH/United Kingdom Kalmring, Klaus, Dr. phil. nat.; Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie der Ruhr-Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Kauf/mann, Günter, Dr. rer. nat.; Universitätsklinik für Hals-Nasen-Ohren-Krankheiten, 44 Münster, Kardinal v. Galcnring 10 Knoche, Hermann, Prof. Dr. med.; Institut für Anatomie der Universität, 44 Münster, Vesaliusweg 2-4 Küppers, ]osef, Dr. rer. nat.; Lehrstuhl für Neurophysiologie der Universität, 44 Münster, Hüfferstr. 1

6 6 List of Participants Leppelsack, Hans-]oachim, Dr. rer. nat.; Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie der Ruhr-Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Lowenstein, Otto, Prof. Dr.; Neurocommunications Research Unit, Medical School, Birmingham B15 2TJ/United Kingdom Necker, Reinhold, Dr. rer. nat.; Lehrstuhl für Tierphysiologie der Ruhr-Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Ottoson, David, Prof. Dr.; Department of Physiologie II, Karolinska-Institutet, Stockholm/Schweden Popov, Andrej V., Dr.; Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Leningrad/UdSSR Rehbein, Hansgeorg, Stud. Ref.; Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie der Ruhr-Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Rheinlaender, Jürgen, Dipl.-Ing.; Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie der Ruhr-Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Römer, Heinrich, Dip!. Bio!.; Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie der Ruhr Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Späth, Manfred, Dr. rer. nat.; Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie der Ruhr Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Schmeißer, Martin, Prof. Dr. phil.; Vizepräsident der Rheinisch-Westfälischen Akademie der Wissenschaften; Institut für Anorganische Chemie der Universität, 46 Dortmund-Hombruch, Postfach 500 Schmidt, Robert F., Prof. Dr. med., Dr. rer. nat.; Institut für Physiologie der Universität, 23 Kiel, Olshausenstr Schmitt, German, Prof. Dr. med.; Medizinische Klinik der Universität 44 Münster, Kardinal v. Galenring 10 Schwartzkopff, ]ohann, Prof. Dr. rer. tut.; Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie der Ruhr-Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Thornhill, Rarnon Alfred, Dr.; Department of Zoology and Comparative Physiology, University of Birmingham, Birmingham 15/United Kingdom Thurm, Ulrich, Prof. Dr. rer. nat.; Lehrstuhl für Neurophysiologie der Universität, 44 Münster, Hüfferstr. 1 Widdicombe, ]ahn G., Prof. Dr.; Department of Physiology, St. George's Hospital, Medical School, Tooting, London SW170QT /United Kingdom Wiemer, W olfgang, Prof. Dr. med.; Institut für Physiologie, Universitätsklinikum der Gesamthochschule Essen, 43 Essen, Hufelandstraße 55

7 Guests Participating in the Discussions Aschoff, Jürgen, Doz. Dr. med.; Psychiatrisches Landeskrankenhaus, Akademisches Krankenhaus der Universität Ulm, 7890 Weißenau Barth, Friedrich G., Prof. Dr. rer. nat.; Institut für Zoologie der Universität, 8 München 2, Luisenstr. 14 Boeckh, ]ürgen, Prof. Dr. rer. nat.; Fachbereich Biologie der Universität, 84 Regensburg, Postfach 397 Boerger, Georg, Dr.-Ing.; Heinrich-Hertz-Institut, 1 Berlin 10, Einsteinufer 37 Dev, Nagendu B., M.S., M.I.Biol.; Institut für Physiologie der Ruhr-Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Elephandt, Andreas, Institut für Zoologie der Universität, 5 Köln 41, Weyertal119 Gnatzy, Werner, Doz. Dr. rer. nat.; Institut für Zoologie der Universität, 65 Mainz, Saarstr. 21 Grüsser, Otto-]oachim, Prof. Dr. med.; Institut für Physiologie der Universität, 1 Berlin-Dahlem, Amimallee 22 Handwerker, Hermann 0., Doz. Dr. med.; Institut für Physiologie II der Universität, 69 Heidelberg, Bergheimer Str. 147 Henatsch, Hans Dieter, Prof. Dr. med.; Institut für Physiologie der Universität, 34 Göttingen, Kirchweg 7 Kaissling, Karl-Ernst, Doz. Dr. rer. nat.; Max-Planck-Institut für Verhaltensforschung, 8131 Seewiesen Klußmann, Friedrich W., Prof. Dr. med.; Institut für normale und pathologische Physiologie der Universität, 5 Köln 41, Robert-Koch-Str. 39 Loeschcke, Hans Hermann, Prof. Dr. med.; Institut für Physiologie der Ruhr-Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Noth, Johannes, Dr. rer. nat.; Institut für Physiologie der Universität, 4 Düsseldorf, Morrenstr. 5 Oksche, Andreas, Prof. Dr. med.; Zentrum für Anatomie und Cytobiologie der Universität, 63 Gießen, Friedrichstr. 24 Querfurth, Heinrich, Dr. med.; Institut für Physiologie der Universität, 1 Berlin-Dahlem, Amimallee 22

8 8 Gucsts Participating in the Discussions Schäfer, Sonja Sibille, Doz. Dr. med.; Institut für normale und pathologische Physiologie der Universität, 5 Köln 41, Robert-Koch-Str. 39 Stieve, Hennig, Prof. Dr. rer. nat.; Institut für Neurobiologie der Kernforschungsanlage, 517 Jülich, Postfach 365 Trincker, Dietrich, Prof. Dr. med.; Institut für Physiologie der Ruhr-Universität, 463 Bochum, Postfach 2148 Wellhöner, Hans Herbert, Prof. Dr. med.; Institut für Pharmakologie der Universität, 63 Gießen, Schubertstr. 1 Wolf/, Heinz G., Doz. Dr. rer. nat.; Institut für Zoologie der Universität, 5 Köln 41, W eyertal 119 Zerbst, Ekkehard, Prof. Dr. med.; Institut für Physiologie der Universität, 1 Berlin-Dahlem, Amimallee 22

9 Contents johann Schwartzkopff Opening Address Martin Schmeißer Begrüßungsworte H erbert Brettschneider Ultrastructure of Mechanoreceptors in the Rat Trachea john G. Widdicombe The Initiation of Action Potentials in Epithelial Receptors of the Respiratory Tract Hermann Knoche '\Klaus Addicks and German Schmitt A Contribution Regarding our Knowledge of Pressoreceptor Fields and the Sinus Nervebasedon Electron Microscopic Findings Wolfgang Wiemer >:, Dieter Kaack, Paul Kezdi, Christian Brügge and Matthew Zmijewski Response Characteristics of Carotid Baroreceptors to Steady Pressure Rolf Dermietzel Freeze-Etch Studies of the Membranes of the Pacinian Corpuseie.. 99 Kay-M. Gottschaldt Mechanoreceptors in the Beaks of ßirds 109 Reinhold N ecker Temperature Sensitivity of Slowly-Adapting Mechanoreceptors on the Beaks of Pigeons M onika von Düring The Ultrastructure of Cutaneous Receptors in the Skin of Caiman Crocodilus ,,. Paper presented by this coauthor 15 17

10 10 Contents Karl Hermann Andres Morphological Criteria for the Differentiation of Mechanoreceptors in Vertebrates Ainsley I ggo >:- and Kay-M. Gottschaldt Cutaneous Mechanoreceptors in Simple and in Camplex Sensory Structures Ralf Leicht and Robert F. Schmidt ':- Transmission of Impulses from Cutaneous Mechanoreceptors to the Cerebellum Otto Lowenstein Problems of V estibular Physiology Rarnon Al/red Thornhill Bicchemical and Histochemical Studies on Vestibular NeurotransmJSSlOn 209 Olav Sand and PerS. Enger':- Possible Mechanisms for Directional Hearing and Pitch Discrimination in Fish Hans-foachim Leppelsack The Effect of Acoustic Parameters on Single Unit Responses in Higher Stations of the Auditory Pathway of Birds Man/red Späth On the Processing of the Mechanical and Thermal Information of the Receptors in the Fish Skin Martin Dambach >:- and Franz Huber Perception of Substrate-Vibration in Crickets Andrej V. Popov >:-,V. F. Shuvalov, I. D. Svetlogorskaya and A. M. Markovich Acoustic Behaviour and Auditory System in Insects Hansgeorg Rehbein Anatomical Investigations on the Auditory System of Locusta migratoria Klaus Kalmring 'fand Jürgen Rheinlaender The Afferent Auditory System in the CNS of Katydids and Locustids ,,_ Paper presented by this coaurhor

11 Contents Heinrich Römer Statistic Analysis of the Response Patterns as a Mcthod for Identification of Acoustic Neurons in Katydids ]ohann Schwartzkopff Principles of Signal Detection by the Auditory Pathways of Invertebrates and Vertebrates Äke Flock Information Transfer at the Synapse between Hair Cells and Sensory Nerve Fibres Ulrich Thurm Basics of the Generation of Receptor Potentials in Epidermal Mechanoreceptors of Insects ]osef Küppers Measurements on the Ionic Milieu of the Receptor Terminal in Mechanorcceptive Sensilla of Insects Günter Kauffmann On thc Origin of Microphonic Potentials in the Inner Ears of Sauropsids David Ottoson Adaptive Properries of Crayfish Stretch Receptor Neurons l ]ohann Schwartzkopff Summing up