Experience-dependent modulation of olfactory representations and behavior in Drosophila
Final Report Abstract
Im Rahmen dieses Projektes entwickelten wir neue Methoden, die uns tiefe Einblicke in die Langzeitauswirkungen früher Dufterfahrungen ermöglichten. Unter Verwendung von videoüberwachten Duftfallen konnten wir zeigen, dass frühe Dufterfahrungen dazu führen, dass erwachsene Fliegen eher und in grösserer Anzahl in eine Falle mit dem bekannten Duft gehen. Nicht alle Düfte erwiesen sich als gleich effektiv. Generell schienen natürliche und bereits bevorzugte Düfte besonders geeignet eine spätere Verhaltensänderung zu bewirken. Die Verhaltensdaten ließen unter anderem auch Rückschlüsse auf die verantwortlichen neuronalen Schaltkreise zu. Bisherige Forschungsergebnisse zeigten den Einfluss von frühen Dufterfahrungen auf das periphere Nervensystem und ließen daher eine veränderte Duftsensitivität der Fliegen erwarten. Interessanterweise sahen wir in unseren „relativ naturnahen“ Experimenten keine Auswirkungen auf die Fähigkeit der Fliegen die Duftquelle zu orten. Hingegen war das Verhalten der Fliegen direkt am Falleneingang stark durch frühe Dufterfahrung beeinflusst. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich durch die frühe Dufterfahrung die Bedeutung des Duftes für die Fliegen ändert, möglicherweise die Attraktivität des Duftes und/oder das mit dem Duft assoziierte Risiko. Als Konsequenz erhöht sich die Bereitschaft der Fliegen in die Falle mit dem bekannten Duft zu gehen. Zusammen mit unseren Ergebnissen aus Kalziumimagingexperimenten in Kenyonzellen und MBONs (mushroom body outputneurons) ergibt sich daraus folgendes Bild: Frühe Dufterfahrungen beeinflussen die Duftwahrnehmung im späteren Leben, was durch eine veränderten Verhaltensantwort auf den Duftreiz ersichtlich wird. Die Verhaltensänderungen in unserem Experiment sind mit grosser Wahrscheinlichkeit in höheren Gehirnregionen kodiert und sind nicht, wie bisher oft vermutet, durch Adaptation oder Habituation im peripheren Nervensystem zu erklären.
