Teadusrevolutsioon: Regensburgi teadlane avastab lõhna saladused!

Teadusrevolutsioon: Regensburgi teadlane avastab lõhna saladused!

17. juunil 2025 sai Regensburgi ülikooli neurofüsioloogia töörühma juht prof dr Veronica Egger oma COLUMNETi projekti eest maineka ERC Advanced Granti. Seda projekti rahastatakse viie aasta jooksul 3,5 miljoni euroga. Ülikooli president prof dr Udo Hebel kiitis Euroopa Teadusnõukogu (ERC) otsust ja kiitis Eggeri teadustööd, mis keskendub lõhnade töötlemisele ajus.

Inimese haistmismeelt peetakse evolutsiooniliselt vanaks, kuid see on paljuski vähem mõistetav kui nägemis- ja kuulmismeel. 1990. aastatel avastati esimesed haistmisretseptori valgud, mis võimaldasid igal lõhnaainel aktiveerida mitut tüüpi haistmisretseptoreid, samas kui haistmissensoorsetel rakkudel on ainult ühte tüüpi retseptoreid. Need rakud edastavad oma teabe haistmispirnile, kus nad on ühendatud mitraalrakkudega. Kõik haistmissensoorsed rakud, millel on sama retseptor, on samuti spetsiaalsete ühenduste kaudu ühendatud mitraalrakkudega.

Uurige üksikasjalikult

Projekti COLUMNET raames uurib Egger haistmisobjektide kujutamise närvivõrgu mehhanisme. Lõhnaobjektid erinevad põhimõtteliselt nendest, mida me visuaalselt tajume. Uurimistöö keskmes on vastastikused mikroskeemid mitraalrakkude ja graanulirakkude vahel, mille samaaegne aktiveerimine on signaalitöötluse jaoks ülioluline. Samuti uuritakse kohaliku sünaptilise töötlemise uudseid mehhanisme.

Nagu ice.mpg.de aruannete kohaselt kasutab uurimisrühm mudelorganismina ka selliseid putukaid nagu äädikakärbes (Drosophila melanogaster). Nendel putukatel on vähem keerukas närvivõrk, mis muudab nende uurimise lihtsamaks. Lõhnade töötlemisel selgub, et ebameeldivad lõhnad võivad vähendada meeldivate lõhnade tajumist. Seetõttu mängib haistmissüsteem otsustavat rolli keemilise teabe kodeerimisel ja keskkonna neuronaalses esituses.

Teadlaste eesmärk on mõista närviahelaid, et nad saaksid putukate käitumist kontrollida. Nende uuringute jaoks kasutavad nad neurogeneetiliste tööriistade ja erinevate pildistamis- ja anatoomiliste tehnikate kombinatsiooni. Muuhulgas luuakse funktsionaalse pildiandmete paremaks analüüsimiseks in vivo 3D-atlas kärbse antennsagarast.

Tehnoloogilised lähenemised ja edasiarendus

Teine oluline uurimistöö aspekt on haistmisahelate plastilisus, sealhulgas modulatsioon looma sisemise seisundi ja varasemate kogemuste järgi. Lisaks uuritakse ka sugulasliike, näiteks D. melanogasteri sõsarliike ja mittemudelorganisme, et saada põhjalikumat arusaamist haistmismehhanismidest.

Nagu ka ice.mpg.de mainitud, analüüsitakse haistmismeele neuraalset alust ka morfoloogilisest ja evolutsioonilisest vaatenurgast. Uurimistöö keskendub drosfiilide ja väikeste koeleopterite haistmissüsteemidele. Lülijalgsete aju neuronaalsete ahelate uurimiseks kasutatakse mitmeid võtmemeetodeid, nagu konfokaalne mikroskoopia, neuronaalsed märgistusained ja elektronmikroskoopia.

Geneetiliste tööriistade kasutamine rakkude tuvastamiseks ja tipptasemel meetodite rakendamine sünaptiliste mikroskeemide dekodeerimiseks võimaldab teadlastel luua realistlikke närvisüsteemi mudeleid. See võimaldab uurida aju miniaturiseerimise mõju neuronite arhitektuurile, eriti teatud mardikaliikide puhul.

ERC Advanced Grant on osa EU Horizon Europe programmist ja on üks prestiižsemaid auhindu Euroopa teaduse rahastamisel. See on suunatud väljakujunenud tippteadlastele ja annab tunnistust Regensburgi ülikoolis tehtud teadustöö kõrgest kvaliteedist.