Výzkumná revoluce: Řezenský vědec objevuje tajemství čichu!

Výzkumná revoluce: Řezenský vědec objevuje tajemství čichu!

Dne 17. června 2025 získala Prof. Dr. Veronica Egger, vedoucí pracovní skupiny pro neurofyziologii na Univerzitě v Regensburgu, prestižní ERC Advanced Grant za svůj projekt COLUMNET. Tento projekt bude financován částkou 3,5 milionu eur po dobu pěti let. Prezident univerzity Prof. Dr. Udo Hebel ocenil rozhodnutí Evropské výzkumné rady (ERC) a ocenil Eggerovu výzkumnou práci, která se zaměřuje na zpracování pachů v mozku.

Lidský čich je považován za evolučně starý, ale zůstává v mnoha ohledech hůře pochopený než smysly zraku a sluchu. V 90. letech 20. století byly objeveny první proteiny čichových receptorů, které umožnily každému odorantu aktivovat více typů čichových receptorů, zatímco čichové senzorické buňky mají pouze jeden typ receptoru. Tyto buňky přenášejí své informace do čichového bulbu, kde jsou spojeny s mitrálními buňkami. Všechny čichové senzorické buňky, které mají stejný receptor, jsou také spojeny s mitrálními buňkami prostřednictvím speciálních spojení.

Podrobný výzkum

V rámci projektu COLUMNET Egger zkoumá mechanismy neuronové sítě pro reprezentaci čichových objektů. Pachové předměty se zásadně liší od těch, které vnímáme vizuálně. Těžištěm výzkumu jsou reciproční mikroobvody mezi mitrálními buňkami a granulárními buňkami, jejichž současná aktivace je klíčová pro zpracování signálu. Zkoumají se také nové mechanismy lokálního synaptického zpracování.

Jako ice.mpg.de výzkumná skupina používá jako modelový organismus také hmyz, jako je moucha octová (Drosophila melanogaster). Tento hmyz má méně složitou neuronovou síť, což usnadňuje jeho studium. Při zpracování pachů se ukazuje, že nepříjemné pachy mohou snížit vnímání příjemných pachů. Čichový systém tedy hraje zásadní roli v kódování chemických informací a v neuronální reprezentaci prostředí.

Cílem vědců je porozumět nervovým obvodům, aby mohly ovládat chování hmyzu. Pro tyto studie používají kombinaci neurogenetických nástrojů a různých zobrazovacích a anatomických technik. Mimo jiné bude vytvořen in vivo 3D atlas mušího anténního laloku pro lepší analýzu funkčních zobrazovacích dat.

Technologické přístupy a další vývoj

Dalším důležitým aspektem výzkumu je plasticita čichových okruhů včetně modulace vnitřním stavem zvířete a předchozími zkušenostmi. Kromě toho jsou také zkoumány příbuzné druhy, jako jsou sesterské druhy D. melanogaster a nemodelové organismy, aby bylo možné lépe porozumět čichovým mechanismům.

Stejně jako v ice.mpg.de Z morfologického a evolučního hlediska je také analyzován neurální základ čichu. Výzkum se zaměřuje na čichové systémy drosfilidů a malých coeleopter. Ke studiu neuronových okruhů v mozku členovců se používá několik klíčových technik, jako je konfokální mikroskopie, neuronové indikátory a elektronová mikroskopie.

Použití genetických nástrojů k identifikaci buněk a použití nejmodernějších metod k dekódování synaptických mikroobvodů umožňuje vědcům vytvářet realistické modely nervového systému. To umožňuje zkoumat účinky miniaturizace mozku na architekturu neuronů, zejména u určitých druhů brouků.

ERC Advanced Grant je součástí programu EU Horizon Europe a je jedním z nejprestižnějších ocenění evropského financování výzkumu. Je zaměřena na etablované špičkové výzkumníky a je důkazem vysoké kvality vědecké práce realizované na univerzitě v Řezně.