Mokslinių tyrimų revoliucija: Regensburgo mokslininkas atranda kvapo paslaptis!

Mokslinių tyrimų revoliucija: Regensburgo mokslininkas atranda kvapo paslaptis!

2025 m. birželio 17 d. profesorė dr. Veronica Egger, Regensburgo universiteto neurofiziologijos darbo grupės vadovė, gavo prestižinę ERC Advanced Grant už savo COLUMNET projektą. Šis projektas per penkerius metus bus finansuojamas 3,5 mln. Universiteto prezidentas prof. dr. Udo Hebelis gyrė Europos mokslinių tyrimų tarybos (ERC) sprendimą ir gyrė Eggerio mokslinį darbą, kurio pagrindinis dėmesys skiriamas kvapų apdorojimui smegenyse.

Manoma, kad žmogaus uoslė yra evoliuciškai sena, tačiau daugeliu atžvilgių yra mažiau suprantama nei regos ir klausos pojūčiai. Dešimtajame dešimtmetyje buvo atrasti pirmieji uoslės receptorių baltymai, leidžiantys kiekvienam kvapui suaktyvinti kelių tipų uoslės receptorius, o uoslės jutimo ląstelės turi tik vieno tipo receptorius. Šios ląstelės perduoda informaciją į uoslės lemputę, kur jos yra sujungtos su mitralinėmis ląstelėmis. Visos uoslės jutimo ląstelės, turinčios tą patį receptorių, taip pat yra susietos su mitralinėmis ląstelėmis specialiomis jungtimis.

Išsamus tyrimas

Vykdydamas COLUMNET projektą, Egger tiria neuroninio tinklo mechanizmus, skirtus uoslės objektams vaizduoti. Kvapo objektai iš esmės skiriasi nuo tų, kuriuos suvokiame vizualiai. Pagrindinis tyrimo dėmesys skiriamas abipusiams mitralinių ląstelių ir granulių ląstelių mikrograndams, kurių vienalaikis aktyvavimas yra labai svarbus signalo apdorojimui. Taip pat tiriami nauji vietinio sinapsinio apdorojimo mechanizmai.

Kaip ir ice.mpg.de ataskaitų, tyrimų grupė taip pat naudoja vabzdžius, tokius kaip acto musė (Drosophila melanogaster), kaip pavyzdinį organizmą. Šie vabzdžiai turi ne tokį sudėtingą neuroninį tinklą, todėl juos lengviau tirti. Apdorojant kvapus paaiškėja, kad nemalonūs kvapai gali sumažinti malonių kvapų suvokimą. Todėl uoslės sistema atlieka lemiamą vaidmenį koduojant cheminę informaciją ir neuronų vaizduojant aplinką.

Tyrėjų tikslas yra suprasti nervų grandines, kad jie galėtų kontroliuoti vabzdžių elgesį. Šiems tyrimams jie naudoja neurogenetinių įrankių ir įvairių vaizdo gavimo bei anatominių metodų derinį. Be kita ko, bus sukurtas musių antenos skilties 3D atlasas in vivo, kad būtų galima geriau išanalizuoti funkcinius vaizdo duomenis.

Technologiniai metodai ir tolesnė plėtra

Kitas svarbus tyrimo aspektas yra uoslės grandinių plastiškumas, įskaitant moduliavimą pagal gyvūno vidinę būseną ir ankstesnę patirtį. Be to, taip pat tiriamos giminingos rūšys, pavyzdžiui, giminingos D. melanogaster rūšys ir nepavyzdiniai organizmai, siekiant visapusiškiau suprasti uoslės mechanizmus.

Kaip ir ice.mpg.de minėta, uoslės nervinis pagrindas taip pat analizuojamas morfologiniu ir evoliuciniu požiūriu. Tyrime pagrindinis dėmesys skiriamas drosfilidų ir mažųjų koeleopterių uoslės sistemoms. Kai kurie pagrindiniai metodai, tokie kaip konfokalinė mikroskopija, neuronų žymekliai ir elektroninė mikroskopija, naudojami nariuotakojų smegenų neuronų grandinėms tirti.

Naudojant genetinius įrankius ląstelėms identifikuoti ir taikant pažangiausius metodus sinaptinėms mikrograndėms iššifruoti, mokslininkai gali sukurti realistiškus nervų sistemos modelius. Tai leidžia ištirti smegenų miniatiūrizacijos poveikį neuronų architektūrai, ypač tam tikroms vabalų rūšims.

ERC Advanced Grant yra ES programos „Europos horizontas“ dalis ir yra vienas prestižiškiausių Europos mokslinių tyrimų finansavimo apdovanojimų. Jis skirtas pripažintiems geriausiems mokslininkams ir liudija aukštą Regensburgo universitete atliekamo mokslinio darbo kokybę.