Ερευνητική επανάσταση: Επιστήμονας του Ρέγκενσμπουργκ ανακαλύπτει τα μυστικά της όσφρησης!

Ερευνητική επανάσταση: Επιστήμονας του Ρέγκενσμπουργκ ανακαλύπτει τα μυστικά της όσφρησης!

Στις 17 Ιουνίου 2025, η καθ. Δρ. Βερόνικα Έγκερ, επικεφαλής της ομάδας εργασίας νευροφυσιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Ρέγκενσμπουργκ, έλαβε το διάσημο ERC Advanced Grant για το έργο της COLUMNET. Το έργο αυτό θα χρηματοδοτηθεί με 3,5 εκατ. ευρώ σε διάστημα πέντε ετών. Ο Πρόεδρος του Πανεπιστημίου Καθ. Δρ. Udo Hebel επαίνεσε την απόφαση του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας (ERC) και εξήρε το ερευνητικό έργο του Egger, το οποίο επικεντρώνεται στην επεξεργασία των οσμών στον εγκέφαλο.

Η ανθρώπινη όσφρηση θεωρείται εξελικτικά παλιά, αλλά παραμένει από πολλές απόψεις λιγότερο κατανοητή από τις αισθήσεις της όρασης και της ακοής. Στη δεκαετία του 1990, ανακαλύφθηκαν οι πρώτες πρωτεΐνες οσφρητικού υποδοχέα, επιτρέποντας σε κάθε αρωματικό να ενεργοποιεί πολλαπλούς τύπους οσφρητικών υποδοχέων, ενώ τα οσφρητικά αισθητήρια κύτταρα έχουν μόνο έναν τύπο υποδοχέα. Αυτά τα κύτταρα μεταδίδουν τις πληροφορίες τους στον οσφρητικό βολβό, όπου συνδέονται με τα κύτταρα της μιτροειδούς. Όλα τα οσφρητικά αισθητήρια κύτταρα που έχουν τον ίδιο υποδοχέα συνδέονται επίσης με τα κύτταρα της μιτροειδούς μέσω ειδικών συνδέσεων.

Έρευνα αναλυτικά

Ως μέρος του έργου COLUMNET, ο Egger ερευνά τους μηχανισμούς νευρωνικών δικτύων για την αναπαράσταση οσφρητικών αντικειμένων. Τα αντικείμενα μυρωδιάς είναι θεμελιωδώς διαφορετικά από αυτά που αντιλαμβανόμαστε οπτικά. Κεντρική εστίαση της έρευνας είναι τα αμοιβαία μικροκυκλώματα μεταξύ των κυττάρων της μιτροειδούς και των κοκκωδών κυττάρων, των οποίων η ταυτόχρονη ενεργοποίηση είναι ζωτικής σημασίας για την επεξεργασία του σήματος. Νέοι μηχανισμοί τοπικής συναπτικής επεξεργασίας διερευνώνται επίσης.

Όπως το πάγος.mpg.de αναφέρει ότι η ερευνητική ομάδα χρησιμοποιεί επίσης έντομα όπως η μύγα ξυδιού (Drosophila melanogaster) ως πρότυπο οργανισμό. Αυτά τα έντομα έχουν ένα λιγότερο περίπλοκο νευρωνικό δίκτυο, το οποίο τα καθιστά πιο εύκολο στη μελέτη. Κατά την επεξεργασία των οσμών, αποδεικνύεται ότι οι δυσάρεστες οσμές μπορούν να μειώσουν την αντίληψη των ευχάριστων μυρωδιών. Το οσφρητικό σύστημα επομένως παίζει καθοριστικό ρόλο στην κωδικοποίηση των χημικών πληροφοριών και στη νευρωνική αναπαράσταση του περιβάλλοντος.

Στόχος των ερευνητών είναι να κατανοήσουν τα νευρωνικά κυκλώματα ώστε να μπορούν να ελέγχουν τη συμπεριφορά των εντόμων. Για τις μελέτες αυτές, χρησιμοποιούν συνδυασμό νευρογενετικών εργαλείων και διαφόρων απεικονιστικών και ανατομικών τεχνικών. Μεταξύ άλλων, θα δημιουργηθεί ένας in vivo τρισδιάστατος άτλας του λοβού κεραίας μυγών για την καλύτερη ανάλυση των δεδομένων λειτουργικής απεικόνισης.

Τεχνολογικές προσεγγίσεις και περαιτέρω ανάπτυξη

Μια άλλη σημαντική πτυχή της έρευνας είναι η πλαστικότητα των οσφρητικών κυκλωμάτων, συμπεριλαμβανομένης της διαμόρφωσης από την εσωτερική κατάσταση του ζώου και τις προηγούμενες εμπειρίες. Επιπλέον, συγγενικά είδη, όπως αδελφά είδη του D. melanogaster και μη-πρότυποι οργανισμοί, διερευνώνται επίσης για να αποκτήσουν μια πιο ολοκληρωμένη κατανόηση των οσφρητικών μηχανισμών.

Όπως και στο πάγος.mpg.de που αναφέρθηκε, η νευρική βάση της όσφρησης αναλύεται επίσης από μορφολογική και εξελικτική άποψη. Η έρευνα επικεντρώνεται στα οσφρητικά συστήματα των drosfilids και των μικρών coeleopters. Για τη μελέτη των νευρωνικών κυκλωμάτων στον εγκέφαλο των αρθροπόδων χρησιμοποιούνται αρκετές βασικές τεχνικές, όπως η ομοεστιακή μικροσκοπία, οι νευρωνικοί ιχνηθέτες και η ηλεκτρονική μικροσκοπία.

Η χρήση γενετικών εργαλείων για την αναγνώριση κυττάρων και η εφαρμογή μεθόδων αιχμής για την αποκωδικοποίηση συναπτικών μικροκυκλωμάτων επιτρέπει στους επιστήμονες να δημιουργήσουν ρεαλιστικά μοντέλα του νευρικού συστήματος. Αυτό καθιστά δυνατή τη διερεύνηση των επιπτώσεων της σμίκρυνσης του εγκεφάλου στην αρχιτεκτονική των νευρώνων, ειδικά σε ορισμένα είδη σκαθαριών.

Το ERC Advanced Grant αποτελεί μέρος του προγράμματος EU Horizon Europe και είναι ένα από τα πιο σημαντικά βραβεία στην ευρωπαϊκή χρηματοδότηση έρευνας. Απευθύνεται σε καταξιωμένους κορυφαίους ερευνητές και αποτελεί απόδειξη της υψηλής ποιότητας της επιστημονικής εργασίας που διεξάγεται στο Πανεπιστήμιο του Ρέγκενσμπουργκ.