Forskningsrevolution: Regensburg-forsker opdager lugtens hemmeligheder!

Forskningsrevolution: Regensburg-forsker opdager lugtens hemmeligheder!

Den 17. juni 2025 modtog prof. Dr. Veronica Egger, leder af neurofysiologi-arbejdsgruppen ved University of Regensburg, det prestigefyldte ERC Advanced Grant for sit COLUMNET-projekt. Dette projekt vil blive finansieret med 3,5 millioner euro over en periode på fem år. Universitetsformand Prof. Dr. Udo Hebel roste beslutningen fra Det Europæiske Forskningsråd (ERC) og roste Eggers forskningsarbejde, der fokuserer på behandlingen af ​​lugte i hjernen.

Den menneskelige lugtesans anses for at være evolutionært gammel, men forbliver på mange måder mindre godt forstået end syns- og høresanserne. I 1990'erne blev de første olfaktoriske receptorproteiner opdaget, hvilket gjorde det muligt for hver lugtstof at aktivere flere typer olfaktoriske receptorer, mens olfaktoriske sensoriske celler kun har én type receptor. Disse celler overfører deres information til olfaktoriske pære, hvor de er forbundet med mitralceller. Alle lugtesanseceller, der har samme receptor, er også knyttet til mitralcellerne via særlige forbindelser.

Forskning i detaljer

Som en del af COLUMNET-projektet undersøger Egger de neurale netværksmekanismer til repræsentation af olfaktoriske objekter. Lugteobjekter er fundamentalt forskellige fra dem, vi opfatter visuelt. Et centralt fokus i forskningen er på de gensidige mikrokredsløb mellem mitralceller og granulatceller, hvis samtidige aktivering er afgørende for signalbehandlingen. Nye mekanismer for lokal synaptisk behandling bliver også udforsket.

Som ice.mpg.de rapporterer, bruger forskergruppen også insekter som eddikefluen (Drosophila melanogaster) som modelorganisme. Disse insekter har et mindre komplekst neuralt netværk, hvilket gør dem nemmere at studere. Ved behandling af lugte viser det sig, at ubehagelige lugte kan reducere opfattelsen af ​​behagelige lugte. Lugtesystemet spiller derfor en afgørende rolle i kodningen af ​​kemisk information og i den neuronale repræsentation af miljøet.

Forskernes mål er at forstå de neurale kredsløb, så de kan kontrollere insekternes adfærd. Til disse undersøgelser bruger de en kombination af neurogenetiske værktøjer og forskellige billeddannelses- og anatomiske teknikker. Blandt andet vil der blive oprettet et in vivo 3D-atlas af flueantennelappen for bedre at analysere de funktionelle billeddata.

Teknologiske tilgange og videreudvikling

Et andet vigtigt aspekt af forskningen er plasticiteten af ​​olfaktoriske kredsløb, herunder modulering af dyrets indre tilstand og tidligere erfaringer. Derudover bliver beslægtede arter, såsom søsterarter af D. melanogaster og ikke-modelorganismer, også undersøgt for at få en mere omfattende forståelse af olfaktoriske mekanismer.

Som i ice.mpg.de nævnte analyseres også lugtesansens neurale grundlag ud fra et morfologisk og evolutionært perspektiv. Forskningen fokuserer på lugtesystemerne hos drosphilider og små coeleoptere. Adskillige nøgleteknikker såsom konfokalmikroskopi, neuronale sporstoffer og elektronmikroskopi bruges til at studere de neuronale kredsløb i leddyrs hjerne.

Ved at bruge genetiske værktøjer til at identificere celler og anvende banebrydende metoder til at afkode synaptiske mikrokredsløb giver videnskabsmænd mulighed for at skabe realistiske modeller af nervesystemet. Dette gør det muligt at undersøge virkningerne af hjerneminiaturisering på neuronal arkitektur, især hos visse arter af biller.

ERC Advanced Grant er en del af EU Horizon Europe-programmet og er en af ​​de mest prestigefyldte priser inden for europæisk forskningsfinansiering. Den henvender sig til etablerede topforskere og er bevis på den høje kvalitet af det videnskabelige arbejde, der udføres på Universitetet i Regensburg.