Der Geruchssinn von Fruchtfliegen: Enthüllung der Geheimnisse der Gehirnfunktion und Genetik

Das Verständnis, wie Fruchtfliegen Gerüche verarbeiten, kann Einblicke in die Gehirnfunktion und Genetik liefern und potenziell der menschlichen Gesundheit und Technologie zugute kommen. Fruchtfliegen verlassen sich stark auf ihren Geruchssinn, um Nahrung zu finden, Gefahren zu vermeiden, sich zu paaren und Eiablageplätze zu finden. Düfte lösen spezifische Muster im Gehirn der Fliege aus und beeinflussen ihr Verhalten. Professorin Silke Sachse untersucht, wie neuronale Schaltkreise Gerüche verarbeiten und das Verhalten von Insekten steuern. Sie wechselte vom Max-Planck-Institut an die Universität Würzburg, um die Abteilung Neurobiologie und Genetik zu leiten. Sachse erklärt, dass jeder Duft ein einzigartiges Muster im Gehirn erzeugt, sogar beim Menschen. Das olfaktorische System der Fruchtfliege ähnelt dem des Menschen, was sie zu einem nützlichen Modell für die Forschung macht. Ihre einfachere Struktur und genetische Zugänglichkeit ermöglichen es Wissenschaftlern, Gehirnmechanismen leichter zu untersuchen. Genetisch veränderte Fliegen ermöglichen es Forschern, zu visualisieren, welche Düfte spezifische Gehirnmuster auslösen. Bestimmte Düfte, die für das Überleben entscheidend sind, aktivieren nur einen bestimmten Bereich im Gehirn der Fliege. Zum Beispiel lösen Geosmin aus Schimmel und Sexpheromone einzigartige Reaktionen aus. Das Team von Sachse fand auch heraus, dass sich die Reaktion des Gehirns auf attraktive Gerüche ändern kann, wenn sie mit negativen Erfahrungen verbunden sind, was die Plastizität in Gehirnregionen zeigt, die zuvor als festgelegt galten. Fliegen priorisieren Gefahrensignale wie Schimmel vor attraktiven Gerüchen wie reifen Orangen. Sachses Forschung vergleicht verschiedene Fliegenarten, um die Evolution der Duftcodierung zu verstehen. Ihre Arbeit enthüllt grundlegende Prinzipien, wie das Gehirn sensorische Informationen verarbeitet, mit potenziellen Anwendungen für das Verständnis menschlicher neurologischer Prozesse und die Entwicklung neuer Technologien.