Ved hjælp af ny teknik gør forskere overraskende opdagelser om, hvordan fluers hjerner reagerer på smag

Forskere fra Janelia Research Campus, en del af Howard Hughes Medical Institute, har gjort betydelige opdagelser om, hvordan fluers hjerner behandler og reagerer på smag ved hjælp af nye billeddannelsesmetoder for at se aktiviteten af ​​individuelle neuroner. Deres resultater, som for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet "Nature", giver ny indsigt i de neurale mekanismer, der ligger til grund for smagsopfattelse.

Brændebrydende teknik:

- Forskerne skabte en banebrydende mikroskopiteknik, der giver dem mulighed for samtidigt at afbilde og registrere aktiviteten af ​​flere neuroner i hjernen på levende fluer, mens de prøver og reagerer på forskellige smage. Denne teknik, kendt som "in vivo to-foton calcium billeddannelse," kombinerer to-foton mikroskopi med genetisk kodede calcium indikatorer, der lyser, når neuroner er aktive.

Nøgleopdagelser:

- Uventet reaktionsevne: Holdet afslørede, at flueneuroner reagerede på en bredere vifte af smag end tidligere antaget. Visse neuroner viste sig at reagere på forskellig smag, såsom sukker, salt og bitre forbindelser, hvilket viser et komplekst kodeskema i fluens hjerne.

- Multisensorisk integration: Forskere opdagede, at smagsfornemmelser blev påvirket af andre sensoriske input. For eksempel kan tilstedeværelsen af ​​en lugt ændre, hvordan fluer opfattede en bestemt smag. Dette fund fremhæver hjernens evne til at kombinere information fra flere sanser for at skabe en sammenhængende sanseoplevelse.

- Neuronale samlinger: De observerede, at fluens hjerne indeholdt forskellige grupper af neuroner, der reagerede specifikt på bestemte smagskvaliteter eller kombinationer af smagsstoffer. Disse neuronale samlinger syntes at være fastkablet snarere end lært gennem erfaring, hvilket tyder på en medfødt disposition for at behandle visse smage.

Konsekvenser og betydning:

- Kompleks smagsbehandling: Resultaterne udfordrer konventionelle forestillinger om smagskodning og demonstrerer kompleksiteten af ​​smagsopfattelse hos fluer. Hjernens evne til at opfatte og skelne mellem forskellige smage involverer interaktioner mellem forskellige neuroner og integration af multisensorisk information.

- Komparativ neurobiologi: Forskningen har implikationer for at studere smagsopfattelse i andre organismer, herunder mennesker. At forstå, hvordan hjernen behandler smag i fluer, kan give værdifuld indsigt i de grundlæggende neurale mekanismer, der ligger til grund for smag på tværs af arter.

- Potentielle applikationer: Den nye teknik udviklet af forskerne kunne have bredere anvendelser inden for neurovidenskab, hvilket muliggør undersøgelse af neuronal aktivitet i forskellige hjerneregioner og sensoriske systemer med høj præcision.

Disse opdagelser forbedrer vores forståelse af, hvordan fluers hjerner behandler og reagerer på forskellige smage og afslører forviklingen af ​​neurale kredsløb, der er ansvarlige for smagsopfattelse. Forskningen åbner op for nye områder for forskning i sensorisk behandling og samspillet mellem smage, lugte og andre sensoriske signaler.