Forskningsrevolution: Regensburg-forskaren upptäcker luktens hemligheter!

Forskningsrevolution: Regensburg-forskaren upptäcker luktens hemligheter!

Den 17 juni 2025 mottog Prof. Dr. Veronica Egger, chef för arbetsgruppen för neurofysiologi vid University of Regensburg, det prestigefyllda ERC Advanced Grant för sitt COLUMNET-projekt. Detta projekt kommer att finansieras med 3,5 miljoner euro under en period på fem år. Universitetsrektor Prof. Dr. Udo Hebel berömde Europeiska forskningsrådets (ERC) beslut och berömde Eggers forskningsarbete, som fokuserar på bearbetning av lukter i hjärnan.

Det mänskliga luktsinnet anses vara evolutionärt gammalt, men förblir på många sätt mindre välförstått än syn- och hörsinnena. På 1990-talet upptäcktes de första luktreceptorproteinerna, vilket gjorde att varje luktämne kunde aktivera flera typer av luktreceptorer, medan luktsensorceller bara har en typ av receptor. Dessa celler överför sin information till luktbulben, där de är kopplade till mitralisceller. Alla luktkänselceller som har samma receptor är också kopplade till mitraliscellerna via speciella kopplingar.

Forskning i detalj

Som en del av COLUMNET-projektet undersöker Egger de neurala nätverksmekanismerna för att representera luktobjekt. Luktobjekt skiljer sig fundamentalt från dem vi uppfattar visuellt. Ett centralt fokus för forskningen ligger på de ömsesidiga mikrokretsarna mellan mitralceller och granulceller, vars samtidiga aktivering är avgörande för signalbehandling. Nya mekanismer för lokal synaptisk bearbetning undersöks också.

Som ice.mpg.de rapporterar använder forskargruppen också insekter som vinägerflugan (Drosophila melanogaster) som modellorganism. Dessa insekter har ett mindre komplext neuralt nätverk, vilket gör dem lättare att studera. Vid bearbetning av lukter visar det sig att obehagliga lukter kan minska uppfattningen av behagliga lukter. Luktsystemet spelar därför en avgörande roll i kodningen av kemisk information och i den neuronala representationen av miljön.

Forskarnas mål är att förstå de neurala kretsarna så att de kan kontrollera insekternas beteende. För dessa studier använder de en kombination av neurogenetiska verktyg och olika avbildnings- och anatomiska tekniker. Bland annat kommer en in vivo 3D-atlas av flugantennloben att skapas för att bättre analysera de funktionella bilddata.

Tekniska ansatser och vidareutveckling

En annan viktig aspekt av forskningen är luktkretsarnas plasticitet, inklusive modulering av djurets inre tillstånd och tidigare erfarenheter. Dessutom undersöks också besläktade arter, såsom systerarter till D. melanogaster och icke-modellorganismer, för att få en mer omfattande förståelse av luktmekanismer.

Som i ice.mpg.de nämnts analyseras även luktsinnets neurala grund utifrån ett morfologiskt och evolutionärt perspektiv. Forskningen fokuserar på luktsystemen hos drosfilider och små coeleoptrar. Flera nyckeltekniker som konfokalmikroskopi, neuronala spårämnen och elektronmikroskopi används för att studera neuronala kretsar i hjärnan hos leddjur.

Genom att använda genetiska verktyg för att identifiera celler och använda banbrytande metoder för att avkoda synaptiska mikrokretsar kan forskare skapa realistiska modeller av nervsystemet. Detta gör det möjligt att undersöka effekterna av hjärnminiatyrisering på neuronal arkitektur, särskilt hos vissa skalbaggar.

ERC Advanced Grant är en del av EU Horizon Europe-programmet och är ett av de mest prestigefyllda utmärkelserna inom europeisk forskningsfinansiering. Den riktar sig till etablerade toppforskare och är ett bevis på den höga kvaliteten på det vetenskapliga arbetet som utförs vid universitetet i Regensburg.