Rewolucja badawcza: naukowiec z Regensburga odkrywa tajemnice zapachu!

Rewolucja badawcza: naukowiec z Regensburga odkrywa tajemnice zapachu!

17 czerwca 2025 r. prof. dr Veronica Egger, kierownik grupy roboczej neurofizjologii na Uniwersytecie w Regensburgu, otrzymała prestiżowy grant ERC Advanced Grant na swój projekt COLUMNET. Projekt ten będzie finansowany kwotą 3,5 miliona euro w ciągu pięciu lat. Rektor uniwersytetu, prof. dr Udo Hebel, pochwalił decyzję Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC) i pochwalił prace badawcze Eggera, które skupiają się na przetwarzaniu zapachów w mózgu.

Uważa się, że ludzki zmysł węchu jest stary ewolucyjnie, ale pod wieloma względami pozostaje słabiej poznany niż zmysły wzroku i słuchu. W latach 90. XX wieku odkryto pierwsze białka receptorów węchowych, dzięki którym każdy środek zapachowy aktywował wiele typów receptorów węchowych, podczas gdy węchowe komórki czuciowe mają tylko jeden typ receptora. Komórki te przekazują informacje do opuszki węchowej, gdzie łączą się z komórkami mitralnymi. Wszystkie węchowe komórki czuciowe, które mają ten sam receptor, są również połączone z komórkami mitralnymi specjalnymi połączeniami.

Szczegółowe badania

W ramach projektu COLUMNET Egger bada mechanizmy sieci neuronowej służące do reprezentowania obiektów węchowych. Obiekty zapachowe zasadniczo różnią się od tych, które postrzegamy wizualnie. Badania skupiają się głównie na wzajemnych mikroobwodach pomiędzy komórkami mitralnymi i komórkami ziarnistymi, których jednoczesna aktywacja ma kluczowe znaczenie dla przetwarzania sygnału. Badane są także nowe mechanizmy lokalnego przetwarzania synaptycznego.

jako ice.mpg.de Według raportów grupa badawcza wykorzystuje również owady, takie jak mucha octowa (Drosophila melanogaster), jako organizm modelowy. Owady te mają mniej złożoną sieć neuronową, co ułatwia ich badanie. Podczas przetwarzania zapachów okazuje się, że nieprzyjemne zapachy mogą zmniejszać percepcję przyjemnych zapachów. Układ węchowy odgrywa zatem kluczową rolę w kodowaniu informacji chemicznej i neuronalnej reprezentacji środowiska.

Celem badaczy jest zrozumienie obwodów neuronowych, aby móc kontrolować zachowanie owadów. Do tych badań wykorzystują kombinację narzędzi neurogenetycznych oraz różnych technik obrazowania i anatomii. Między innymi stworzony zostanie atlas 3D in vivo płatka anteny muchy, aby lepiej analizować dane z obrazowania funkcjonalnego.

Podejścia technologiczne i dalszy rozwój

Kolejnym ważnym aspektem badań jest plastyczność obwodów węchowych, w tym modulacja pod wpływem stanu wewnętrznego zwierzęcia i wcześniejszych doświadczeń. Ponadto badane są również gatunki pokrewne, takie jak gatunki siostrzane D. melanogaster i organizmy niemodelowe, aby uzyskać pełniejsze zrozumienie mechanizmów węchowych.

Jak w ice.mpg.de wspomniano, neuronalne podstawy węchu są również analizowane z perspektywy morfologicznej i ewolucyjnej. Badania skupiają się na układach węchowych drosphilidów i małych celeopterów. Do badania obwodów neuronalnych w mózgu stawonogów wykorzystuje się kilka kluczowych technik, takich jak mikroskopia konfokalna, znaczniki neuronowe i mikroskopia elektronowa.

Wykorzystanie narzędzi genetycznych do identyfikacji komórek i zastosowanie najnowocześniejszych metod dekodowania mikroukładów synaptycznych umożliwia naukowcom tworzenie realistycznych modeli układu nerwowego. Umożliwia to zbadanie wpływu miniaturyzacji mózgu na architekturę neuronów, zwłaszcza u niektórych gatunków chrząszczy.

Grant ERC Advanced Grant jest częścią unijnego programu „Horyzont Europa” i jest jedną z najbardziej prestiżowych nagród w europejskim finansowaniu badań. Jest skierowany do uznanych, czołowych badaczy i stanowi dowód wysokiej jakości prac naukowych prowadzonych na Uniwersytecie w Ratyzbonie.