Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie kommen die Düfte ins Gehirn?

28.07.2008
Millionenschweres DFG-Schwerpunktprogramm hat grünes Licht bekommen

Die Duftforscher in Deutschland haben grünes Licht für ein DFG-Schwerpunktprogramm bekommen, das von der Universität Konstanz koordiniert wird.

Drei Jahre lang werden Forschungsprojekte gefördert, die sich mit dem Geruchssinn und mit dem, was im Gehirn von Tieren beim Riechvorgang passiert, beschäftigen. Pro Jahr stehen zwei Millionen Euro für diese Forschungsprojekte zur Verfügung. Der neue Schwerpunkt schafft ein ausgezeichnetes Fundament für neue wissenschaftliche Netzwerke und den Dialog über die Fächergrenzen hinweg. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus ganz Deutschland sind nun aufgefordert, sich um eine Teilnahme am DFG-Schwerpunkt zu bewerben. Ein internationales Gutachtergremium entscheidet, welche Projekte gefördert werden. Ab Frühling 2009 startet die Förderung.

Ziel der Forschungsprojekte wird es sein, die Mechanismen der Duftkodierung zu verstehen. Hier gibt es erstaunliche Widersprüche aufzuklären: zum einen haben einzelne Tierarten mehrere Geruchsorgane, die unterschiedlich funktionieren (die Maus hat mindestens vier Duftorgane in ihrer Nase), zum anderen funktionieren die Grundprinzipien der Duftverarbeitung über die Tierarten hinweg gleich - vom Mensch bis zur kleinen Furchtfliege. Hier ist die interdisziplinäre Kooperation der Forscher, die mit unterschiedlichen Methoden an verschiedenen Tieren arbeiten, besonders wichtig.

... mehr zu:
»Geruchssinn »Insekt

Der Koordinator des Programms ist der Neurobiologie und Zoologe Prof. Dr. Giovanni Galizia von der Universität Konstanz. Mit seiner Arbeitsgruppe untersucht er das Geruchssystem bei Insekten. Stellen Sie sich vor: die Dämmerung bricht ein, es sirrt, eine sanfte Landung und schon fließt Blut: Eine Mücke ist zielstrebig am Werk - sie sticht zu und mit ihr gleich ein Dutzend andere. Ihr exzellenter Geruchssinn lenkt sie sicher zu ihrem Ziel. Eine Mücke verfügt zwar über keine Nase, dafür aber über Duftrezeptoren, mit denen sie Duftstoffe erkennen kann. Dies ist nur ein Beispiel für den ausgezeichneten Geruchssinn, den Insekten haben.

Der Geruchssinn von verschiedenen Insekten ist so gut entwickelt, dass sie einzelne Duftmoleküle kilometerweit verfolgen können. Der männliche Seidenspinner, eine Schmetterlingsart, kann einzelne Pheromonmoleküle wahrnehmen und so ein Weibchen über mehrere Kilometer hinweg orten. Die Fruchtfliegen lockt die Obstschale auf dem Tisch scharenweise an. Auch Bienen verfügen über einen ausgezeichneten Geruchssinn. Er hilft ihnen in der Dunkelheit des Bienenstocks all das zu unterscheiden, was für sie lebenswichtig ist. Sie kann Pollen erkennen, den reifen von dem unreifen Honig unterscheiden. Sie erschnüffelt Feinde im Stock.

Auch wenn die Biene ihren Stock verlässt, ist ihr Geruchssinn für sie lebenswichtig. Sie muss Düfte erkennen können, damit sie die richtigen Blüten findet. Sie kann sogar durch die Produktion von eigenen Geruchsstoffen, andere Artgenossen auf besonders gute Futterplätze hinweisen. Das Riechorgan der Insekten ist nicht die Nase, sondern es sind meist Antennen oder auch andere herausragende Körperteile. Auf diesen Antennen sitzen sogenannte Riechsensillen mit geruchsempfindlichen Zellen.

Was aber passiert im Gehirn, wenn das Insekt Düfte zuordnen soll? Hier setzt die Arbeit des Wissenschaftlers Prof. Dr. Giovanni Galizia an, der an der Universität Konstanz eine Professur für Neurobiologie und Zoologie inne hat. "Ich schaue den Insekten in das Gehirn", sagt er über seine Arbeit. Mit Hilfe von optischen bildgebenden Verfahren ist es ihm und seiner Arbeitsgruppe möglich, die Prozesse, die im Gehirn des Tieres beim Riechen ablaufen, abzubilden.

Im Rahmen seiner Arbeit hat er umfassende Untersuchungen zu diesen Prozessen gemacht. Dabei hat er auch den Versuch unternommen, Bienen auf bestimmte Düfte zu trainieren. Mit Erfolg: "Wir haben in unserer Forschung jetzt eine ganz wichtige Schwelle erreicht. Mit dem Schwerpunktprogramm schaffen wir ideale Voraussetzungen, um an diese Erfolge anzuknüpfen. Wir wissen mittlerweile bereits eine ganze Menge über die Duftsprache der Biene. Der Weg zu einer Art "Wörterbuch der Düfte" ist allerdings noch lang, jeder Duft soll irgendwann einmal genau zu bestimmten Nervenzellen zugeordnet werden können.", erklärt der Wissenschaftler.

Das neue DFG-Schwerpunktprogramm eröffnet den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Möglichkeit, sich über drei Jahre hinweg nochmals intensiv mit ganz unterschiedlichen Facetten der Duftforschung auseinanderzusetzen; das Programm kann um drei weitere Jahre verlängert werden. Das bietet auch hervorragende Möglichkeiten für die Wissenschaftler, einen interdisziplinären Austausch zu pflegen und einen Austausch über die eigenen Projektgrenzen hinaus.

Ein Genetiker tritt auf einen Neurobiologen, ein Verhaltensbiologe wieder auf diese beiden. Die Forschungsergebnisse von Mäusen, Fruchtfliegen und Menschen werden im Diskurs miteinander verglichen, oft auch parallel erarbeitet. " Eine neue Qualität der Forschung wird möglich. Wir stoßen auf neue Kooperationsmöglichkeiten und können sowohl methodisch als auch konzeptionell in neue Richtungen vorstoßen, die wir vielleicht jetzt noch gar nicht kennen", schwärmt Galizia.

Wer aus dem Millionenforschungstopf schöpfen möchte, muss strenge Qualitätsanforderungen erfüllen. Das vorgeschlagene Arbeitsgebiet muss neu in Deutschland und im internationalen Kontext sein, es müssen kurz- und mittelfristig klar definierte Forschungsziele da sein, es geht um deutliche Synergieeffekte.

Claudia Leitenstorfer | idw
Weitere Informationen:
http://neuro.uni-konstanz.de/SPP

Weitere Berichte zu: Geruchssinn Insekt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Millionen für die Krebsforschung
20.09.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Ausschreibung des Paul-Martini-Preises 2018 für klinische Pharmakologie
19.09.2017 | Paul-Martini-Stiftung (PMS)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungen

Gewässerforscher treffen sich in Cottbus

21.09.2017 | Veranstaltungen

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Gewässerforscher treffen sich in Cottbus

21.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Granulare Materie blitzschnell im Bild

21.09.2017 | Verfahrenstechnologie