Onderzoeksrevolutie: wetenschapper uit Regensburg ontdekt geheimen van geur!

Onderzoeksrevolutie: wetenschapper uit Regensburg ontdekt geheimen van geur!

Op 17 juni 2025 ontving prof. dr. Veronica Egger, hoofd van de werkgroep neurofysiologie aan de Universiteit van Regensburg, de prestigieuze ERC Advanced Grant voor haar COLUMNET-project. Dit project wordt gefinancierd met 3,5 miljoen euro over een periode van vijf jaar. Universiteitsvoorzitter prof. dr. Udo Hebel prees het besluit van de European Research Council (ERC) en prees het onderzoekswerk van Egger, dat zich richt op de verwerking van geuren in de hersenen.

Het menselijke reukvermogen wordt als evolutionair oud beschouwd, maar blijft in veel opzichten minder goed begrepen dan het gezichts- en gehoorzintuig. In de jaren negentig werden de eerste reukreceptoreiwitten ontdekt, waardoor elke geurstof meerdere soorten reukreceptoren kon activeren, terwijl reukzintuigcellen slechts één type receptor hebben. Deze cellen geven hun informatie door aan de reukbol, waar ze verbonden zijn met mitraliscellen. Alle reukzintuigcellen die dezelfde receptor hebben, zijn via speciale verbindingen ook met de mitraliscellen verbonden.

Onderzoek tot in detail

Als onderdeel van het COLUMNET-project onderzoekt Egger de neurale netwerkmechanismen voor het weergeven van reukobjecten. Geurobjecten verschillen fundamenteel van de objecten die we visueel waarnemen. Een centrale focus van het onderzoek ligt op de wederzijdse microcircuits tussen mitraliscellen en korrelcellen, waarvan de gelijktijdige activering cruciaal is voor signaalverwerking. Nieuwe mechanismen van lokale synaptische verwerking worden ook onderzocht.

Zoals de ijs.mpg.de Volgens rapporten gebruikt de onderzoeksgroep ook insecten zoals de azijnvlieg (Drosophila melanogaster) als modelorganisme. Deze insecten hebben een minder complex neuraal netwerk, waardoor ze gemakkelijker te bestuderen zijn. Bij het verwerken van geuren blijkt dat onaangename geuren de perceptie van aangename geuren kunnen verminderen. Het reuksysteem speelt daarom een ​​cruciale rol bij het coderen van chemische informatie en bij de neuronale representatie van de omgeving.

Het doel van de onderzoekers is om de neurale circuits te begrijpen, zodat ze het gedrag van de insecten kunnen controleren. Voor deze onderzoeken gebruiken ze een combinatie van neurogenetische hulpmiddelen en verschillende beeldvormings- en anatomische technieken. Er zal onder meer een in vivo 3D-atlas van de vliegenantennekwab worden gemaakt om de functionele beeldgegevens beter te analyseren.

Technologische benaderingen en verdere ontwikkeling

Een ander belangrijk aspect van het onderzoek is de plasticiteit van reukcircuits, inclusief modulatie door de interne toestand van het dier en eerdere ervaringen. Daarnaast worden ook verwante soorten, zoals zustersoorten van D. melanogaster en niet-modelorganismen, onderzocht om een ​​beter inzicht te krijgen in de reukmechanismen.

Zoals in de ijs.mpg.de Zoals gezegd wordt de neurale basis van het reukvermogen ook geanalyseerd vanuit een morfologisch en evolutionair perspectief. Het onderzoek richt zich op de reuksystemen van drosphilids en kleine coeleopters. Verschillende belangrijke technieken zoals confocale microscopie, neuronale tracers en elektronenmicroscopie worden gebruikt om de neuronale circuits in de hersenen van geleedpotigen te bestuderen.

Door genetische hulpmiddelen te gebruiken om cellen te identificeren en geavanceerde methoden toe te passen om synaptische microcircuits te decoderen, kunnen wetenschappers realistische modellen van het zenuwstelsel creëren. Dit maakt het mogelijk om de effecten van hersenminiaturisatie op de neuronale architectuur te onderzoeken, vooral bij bepaalde soorten kevers.

De ERC Advanced Grant maakt deel uit van het EU Horizon Europe-programma en is een van de meest prestigieuze prijzen in de Europese onderzoeksfinanciering. Het is gericht op gevestigde toponderzoekers en getuigt van de hoge kwaliteit van het wetenschappelijk werk dat aan de Universiteit van Regensburg wordt uitgevoerd.