Tatyana Sharpee wird in das NSF-Team berufen, das versucht, Geruchscode zu knacken

23. September 2015

Tatyana Sharpee wird in das NSF-Team berufen, das versucht, Geruchscode zu knacken

Die Forschung wird zu einem umfassenderen Verständnis des Gehirns führen

23. September 2015

LA JOLLA – Seit dem frühen 19. Jahrhundert arbeiten Wissenschaftler daran, das Geheimnis des Geruchssinns, unseres Geruchssinns, zu lüften.

Der Geruchssinn ist für das Überleben von Arten im gesamten Tierreich von entscheidender Bedeutung. Doch wie das Gehirn Gerüche verarbeitet und identifiziert – und wie diese Informationen das Verhalten beeinflussen – bleibt weitgehend ein Rätsel.

Nun, außerordentlicher Salk-Professor Tatyana Sharpee wurde von der angezapft National Science Foundation (NSF), um dieses Rätsel zu lösen und unser umfassenderes Verständnis des Gehirns zu verbessern. Sharpee forscht bei Salk's Labor für Computational Neurobiology und ist Inhaberin des Helen McLoraine Developmental Chair des Instituts.

NSF hat mehr als 15 Millionen US-Dollar für drei Projekte zur Erforschung der Feinheiten des Geruchssinns bereitgestellt. Diese Auszeichnungen unterstützen Sharpee und 16 andere Forscher, die innovative Ideen – aus mehreren Disziplinen – in Gemeinschaftsprojekten vereint haben, die alle darauf abzielen, unser Verständnis der neuronalen Kodierung von Gerüchen zu verändern.

„Olfaction ist sowohl ein wichtiges als auch beherrschbares Problem in den Neurowissenschaften“, sagte James Olds, stellvertretender Direktor der Direktion für Biowissenschaften der NSF. „Indem wir das olfaktorische System, ein altes System, als Modell für neuronale Schaltkreise verwenden, können wir Einblicke in die Grundprinzipien gewinnen, die der neuronalen Aktivität und komplexen Verhaltensweisen zugrunde liegen.“

Sharpee wird Teil eines Teams sein, das natürliche Geruchsreize nutzt, um den Geruchscode zu knacken, und erhält 492,500 US-Dollar als Unterstützung für ihre Forschung zu dem Projekt. Natürliche Reize ermöglichen es, Reaktionen tief in den neuronalen Schaltkreisen zu untersuchen, für ihre Analyse sind jedoch ausgefeilte statistische Methoden erforderlich. Sharpee und ihre Gruppe entwickeln solche statistischen Methoden.

Sie wird dem Team von drei Versuchsgruppen beitreten, die den Geruchssinn bei Bienen, Fliegen und Fliegenlarven untersuchen. Diese Insekten nutzen Gerüche, um Entscheidungen in oft lebensbedrohlichen Situationen zu treffen. Bienen nutzen beispielsweise Gerüche, um festzustellen, ob eine Blüte Pollen enthält, und entscheiden dann, ob sie auf der Blüte landen. Diese Entscheidung kann für die Biene gefährlich sein, da sich Spinnen, die Bienen jagen, oft unter Blumen verstecken.

Statistische Analysen der von Blumen abgegebenen Gerüche und der neuronalen Reaktionen einer Biene auf diese Signale werden uns helfen, die Grundprinzipien der Darstellung von Gerüchen im Gehirn zu verstehen. Darüber hinaus hat das Verständnis, wie Gerüche das Verhalten von Bienen und Fliegen steuern, wichtige Anwendungen in der Landwirtschaft.

Neben Sharpee sind die Hauptermittler des Projekts: Brian Smith, Arizona State University; Aravinthan Samuel, Harvard University; und Elizabeth Hong, California Institute of Technology.

Die Auszeichnungen erweitern die Investitionen der NSF in das Präsidentenamt BRAIN-Initiative. Sie werden von den NSF-Direktionen für Biowissenschaften und Mathematische und Physikalische Wissenschaften finanziert.