Das Zentralnervensystem der Cephalopoden entstand vermutlich durch die Verschmelzung paariger Ganglien. Das „Gehirn“ besteht daher vermutlich aus zumindest Teilen des Cerebral-, des Brachial-, des Pedal-, des Palliovisceral- und des Buccalganglions sowie der optischen Loben. Es gibt nur wenige Studien, die sich mit der Frühentwicklung des Nervensystems der Cephalopoden befassen. Das Ziel dieser Diplomarbeit ist es, diese an dem aufstrebenden Modellorganismus Euprymna scolopes zu demonstrieren. Eine Kombination aus Micro-CT und Histologie zusammen mit computerunterstützter 3D-Rekonstruktion soll Aufschluss über die Gangliogenese geben. Die Entwicklung des Nervensystems setzt bei Euprymna später als bei Todarodes im Stadium 19 ein, wenn sich die Plakoden der Ganglien als Verdickungen des Blastoderms ausbilden. Das Neuropil (das Nervenfasermaterial der Ganglien) differenziert sich erst später, nachdem die Ganglien nach innen verlagert und um den Oesophagus akkumuliert wurden (Stadium 22). Die einzelnen Ganglien verschmelzen zu einer ringartigen Struktur und bilden Loben aus, die im adulten Tier gemeinsam durch verschiedene Verschaltungen die motorischen und sensorischen Zentren darstellen. Am auffälligsten sind die lateralen optischen Loben, die eine charakteristische, bäumchenartige Struktur in ihrem Inneren aufweisen, die vom Neuropil gebildet wird. Sie machen etwa ein Drittel des gesamten Gehirnvolumens aus. Die Arm- und Tentakelnerven zeigen die spezifische, zweischichtige Struktur einer Ganglienkette. Periphere Anteile des Nervensystems wie das Gastralganglion oder die Stellarganglien differenzieren sich erst später (Stadium 26). Bisherige neuroanatomische Studien untersuchten vor allem allgemein bekannte Gattungen wie Loligo, Sepia oder Octopus. Der generelle Ablauf ist innerhalb der Coleoiden sehr ähnlich, jedoch kommt es häufig zu einer zeitlichen Änderung von individuellen Prozessen wie der Ganglienakkumulation und der Lobendifferenzierung. Die Anordnung der Ganglien bei Loligo, Sepia und Euprymna ist sehr ähnlich, während es bei Octopus zu einer stärkeren Konzentration der Ganglien kommt. In den frühen Stadien erinnert das Gehirn der decabrachiaten Cephalopoden aufgrund der Anordnung der Ganglien und ihrer Verbindungen sehr an das adulte Gehirn von Nautilus. Daher kann die weitere Untersuchung der Entwicklung des Nervensystems in coleoiden Arten dazu beitragen, unser Wissen über die ursprünglichen Zustände innerhalb dieser Tiergruppe zu erweitern und daher auch Fragen zur Entwicklung komplexer Nervensysteme beantworten.

The cephalopod central nervous system is believed to have evolved by fusion of paired ganglia. As such, the cephalopod “brain” may contain the cerebral, brachial, pedal, palliovisceral and buccal ganglia as well as the optic lobes. In contrast to vertebrates, where the brain develops by neurulation from a neural tube, the mollusk (including cephalopod) ganglia form as individual placodes in the blastoderm of the embryo, which fuse during subsequent development. Only few studies have focused on the early development of the cephalopod nervous system. Herein, I want to re-assess cephalopod gangliogenesis in the emerging model decabrachiate Euprymna scolopes using state-of-the-art micro-CT and traditional histology in combination with digital 3D reconstruction techniques. Nervous system development in Euprymna starts at stage 19, when the ganglionic placodes are formed as thickened places in the blastoderm at the animal pole of the egg. The neuropile, the fiber material inside the ganglia in adult animals, differentiates later, after the ganglia are accumulated in a ring-like structure around the oesophagus (stage 22). The single ganglia melt together to one mass and give rise to a series of lobes, which are parts of motoric and sensory systems inside the brain. Most striking are the lateral optic lobes, which have a characteristic structure in their interior formed by the tree-like extension of the nervous fibers and account for about a third of the total brain volume. Arm and tentacular nerves show the specific structure of a ganglionic series, whereas the peripheral parts (gastral ganglion and stellar ganglia) are formed later and appear approximately at stage 26. Previous neuro-anatomical studies have examined common genera such as Loligo, Sepia or Octopus. The overall formation pattern in coleoids is largely similar among species, although the temporal succession of individual processes such as ganglionic accumulation and lobe differentiation differs. The ganglionic layout is quite common in Loligo, Sepia and Euprymna, whereas Octopus abberates due to a higher concentration of the ganglia. In an early stage, the decabrachiate brain more closely resembles the nautiloid adult brain than the coleoid one. Therefore, investigating brain development in coleoid cephalopods contributes to our knowledge about the ancestral conditions in this group and will answer questions about the development of complex brains.