Raziskovalna revolucija: Regensburški znanstvenik odkriva skrivnosti vonja!

Raziskovalna revolucija: Regensburški znanstvenik odkriva skrivnosti vonja!

17. junija 2025 je prof. dr. Veronica Egger, vodja delovne skupine za nevrofiziologijo na Univerzi v Regensburgu, prejela prestižno štipendijo ERC Advanced Grant za svoj projekt COLUMNET. Ta projekt bo financiran s 3,5 milijona evrov v obdobju petih let. Predsednik univerze prof. dr. Udo Hebel je pohvalil odločitev Evropskega raziskovalnega sveta (ERC) in pohvalil Eggerjevo raziskovalno delo, ki se osredotoča na procesiranje vonjav v možganih.

Človeški voh velja za evolucijsko staro, vendar ostaja v mnogih pogledih manj dobro razumljen kot čutila za vid in sluh. V devetdesetih letih prejšnjega stoletja so odkrili prve vohalne receptorske proteine, ki so vsakemu vonju omogočili, da aktivira več vrst vohalnih receptorjev, medtem ko imajo vohalne senzorične celice le eno vrsto receptorja. Te celice prenašajo svoje informacije v vohalni bulbus, kjer so povezane z mitralnimi celicami. Vse vohalne senzorične celice, ki imajo isti receptor, so preko posebnih povezav povezane tudi z mitralnimi celicami.

Podrobna raziskava

Kot del projekta COLUMNET Egger raziskuje mehanizme nevronske mreže za predstavitev vohalnih predmetov. Predmeti, ki dišijo, so bistveno drugačni od tistih, ki jih zaznavamo vizualno. Osrednji poudarek raziskave je na recipročnih mikrovezjih med mitralnimi celicami in zrnatimi celicami, katerih sočasna aktivacija je ključna za obdelavo signalov. Raziskujejo se tudi novi mehanizmi lokalne sinaptične obdelave.

Kot je ice.mpg.de poročila, raziskovalna skupina uporablja tudi žuželke, kot je ocetna muha (Drosophila melanogaster), kot modelni organizem. Te žuželke imajo manj zapleteno nevronsko mrežo, zaradi česar jih je lažje preučevati. Pri obdelavi vonjav se izkaže, da lahko neprijetni vonji zmanjšajo zaznavo prijetnih vonjav. Vohalni sistem ima torej ključno vlogo pri kodiranju kemičnih informacij in nevronski predstavitvi okolja.

Cilj raziskovalcev je razumeti nevronska vezja, tako da lahko nadzorujejo vedenje žuželk. Za te študije uporabljajo kombinacijo nevrogenetskih orodij ter različnih slikovnih in anatomskih tehnik. Med drugim bo ustvarjen in vivo 3D atlas antenskega režnja muhe za boljšo analizo funkcionalnih slikovnih podatkov.

Tehnološki pristopi in nadaljnji razvoj

Drug pomemben vidik raziskave je plastičnost vohalnih vezij, vključno z modulacijo notranjega stanja živali in prejšnjih izkušenj. Poleg tega se preiskujejo sorodne vrste, kot so sestrske vrste D. melanogaster in nemodelni organizmi, da bi pridobili celovitejše razumevanje vohalnih mehanizmov.

Kot v ice.mpg.de omenjeno nevronsko osnovo voha analiziramo tudi z morfološkega in evolucijskega vidika. Raziskave se osredotočajo na vohalne sisteme drosfilidov in majhnih koeleopterjev. Za preučevanje nevronskih vezij v možganih členonožcev se uporablja več ključnih tehnik, kot so konfokalna mikroskopija, nevronski sledilci in elektronska mikroskopija.

Uporaba genetskih orodij za prepoznavanje celic in uporaba najsodobnejših metod za dekodiranje sinaptičnih mikrovezij omogoča znanstvenikom, da ustvarijo realistične modele živčnega sistema. To omogoča raziskovanje učinkov miniaturizacije možganov na nevronsko arhitekturo, zlasti pri nekaterih vrstah hroščev.

ERC Advanced Grant je del programa EU Horizon Europe in je ena najprestižnejših nagrad v evropskem financiranju raziskav. Namenjen je uveljavljenim vrhunskim raziskovalcem in je dokaz visoke kakovosti znanstvenega dela, ki se izvaja na Univerzi v Regensburgu.