Tutkimuksen vallankumous: Regensburgin tiedemies löytää hajun salaisuuksia!

Tutkimuksen vallankumous: Regensburgin tiedemies löytää hajun salaisuuksia!

Regensburgin yliopiston neurofysiologian työryhmän johtaja, professori Dr. Veronica Egger sai 17. kesäkuuta 2025 arvostetun ERC Advanced Grant -avustuksen COLUMNET-projektistaan. Hanketta rahoitetaan 3,5 miljoonalla eurolla viiden vuoden aikana. Yliopiston rehtori prof. tohtori Udo Hebel kehui Euroopan tutkimusneuvoston (ERC) päätöstä ja kehui Eggerin tutkimustyötä, joka keskittyy hajujen käsittelyyn aivoissa.

Ihmisen hajuaistia pidetään evoluutionaalisesti vanhana, mutta se on monella tapaa huonommin ymmärretty kuin näkö- ja kuuloaisti. 1990-luvulla löydettiin ensimmäiset hajureseptoriproteiinit, joiden ansiosta jokainen hajuaine voi aktivoida usean tyyppisiä hajureseptoreita, kun taas hajuaistin soluissa on vain yksi reseptorityyppi. Nämä solut välittävät tietonsa hajulamppuun, jossa ne ovat yhteydessä mitraalisoluihin. Kaikki hajuaistisolut, joilla on sama reseptori, on myös kytketty mitraalisoluihin erityisten yhteyksien kautta.

Tutki yksityiskohtaisesti

Osana COLUMNET-projektia Egger tutkii hermoverkkomekanismeja hajuobjektien esittämiseen. Hajukohteet eroavat olennaisesti niistä, joita havaitsemme visuaalisesti. Tutkimuksen keskeisenä painopisteenä ovat mitraalisolujen ja jyvässolujen väliset vastavuoroiset mikropiirit, joiden samanaikainen aktivointi on signaalinkäsittelyn kannalta ratkaisevaa. Myös paikallisen synaptisen prosessoinnin uusia mekanismeja tutkitaan.

Kuten ice.mpg.de raporttien mukaan tutkimusryhmä käyttää malliorganismina myös hyönteisiä, kuten etikkakärpästä (Drosophila melanogaster). Näillä hyönteisillä on vähemmän monimutkainen hermoverkko, mikä tekee niistä helpompi tutkia. Hajuja käsiteltäessä käy ilmi, että epämiellyttävät tuoksut voivat vähentää miellyttävien hajujen havaintoa. Hajujärjestelmällä on siksi ratkaiseva rooli kemiallisen tiedon koodauksessa ja ympäristön hermosolujen esittelyssä.

Tutkijoiden tavoitteena on ymmärtää hermopiirejä, jotta he voivat hallita hyönteisten käyttäytymistä. Näissä tutkimuksissa he käyttävät yhdistelmää neurogeneettisiä työkaluja ja erilaisia ​​kuvantamis- ja anatomisia tekniikoita. Kärpäsen antennikeilan in vivo 3D-atlas luodaan muun muassa toiminnallisen kuvantamisdatan analysoimiseksi paremmin.

Tekniset lähestymistavat ja jatkokehitys

Toinen tärkeä näkökohta tutkimuksessa on hajukiertojen plastisuus, mukaan lukien eläimen sisäisen tilan ja aiempien kokemusten modulaatio. Lisäksi tutkitaan sukulaisia ​​lajeja, kuten D. melanogasterin sisarlajeja ja ei-malliorganismeja, jotta saadaan kattavampi käsitys hajumekanismeista.

Kuten kohdassa ice.mpg.de Mainittu, hajuaistin hermopohjaa analysoidaan myös morfologisesta ja evoluution näkökulmasta. Tutkimus keskittyy drosfilidien ja pieneläinten hajujärjestelmiin. Useita keskeisiä tekniikoita, kuten konfokaalimikroskopiaa, hermosolujen merkkiaineita ja elektronimikroskopiaa, käytetään tutkimaan hermosoluja niveljalkaisten aivoissa.

Geneettisten työkalujen avulla solujen tunnistaminen ja huippuluokan menetelmien soveltaminen synaptisten mikropiirien dekoodaukseen antavat tutkijoille mahdollisuuden luoda realistisia malleja hermostojärjestelmästä. Tämä tekee mahdolliseksi tutkia aivojen miniatyrisoinnin vaikutuksia hermosolujen rakenteeseen, erityisesti tietyissä kovakuoriaislajeissa.

ERC Advanced Grant on osa EU:n Horizon Europe -ohjelmaa ja yksi arvostetuimmista eurooppalaisen tutkimusrahoituksen palkinnoista. Se on suunnattu vakiintuneille huippututkijoille ja on todiste Regensburgin yliopistossa tehdyn tieteellisen työn korkeasta laadusta.