Der Einfluss zentrifugaler hypothalamisch-olfaktorischer Projektionen auf das Ernährungsverhalten

• Antragstellerin: Sophie Steculorum, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne ; Endokrinologie, Diabetologie, Metabolismus ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 466488864

Nahrungsaufnahme und Geruchssinn sind eng miteinander verbunden. Während die Nahrungsaufnahme von olfaktorisch-gesteuertem Verhalten abhängig ist, wird der Geruchssinn wiederum durch den Ernährungszustand beeinflusst. So steigert Hunger die Geruchsempfindlichkeit und das olfaktorisch-gesteuerte Verhalten, um die Nahrungssuche zu optimieren. Obwohl die vom Hungerzustand abhängige Regulation des Geruchssinns ein fundamentaler Mechanismus ist, der zwischen verschiedenen Spezies hochgradig konserviert ist, sind die zugrundeliegenden Mechanismen noch nicht geklärt. Wir beabsichtigen daher, die spezifische Beteiligung weitreichender zentrifugaler Projektionen vom Hypothalamus – einem zentralen Knotenpunkt für die Regulation der Nahrungsaufnahme – zu primären und höheren olfaktorischen Zentren der Geruchsverarbeitung an der Modulation von Geruchssinn und Ernährungsverhalten in Mäusen zu untersuchen. Wir werden uns im Speziellen auf zwei wichtige hypothalamische Neuronenpopulationen konzentrieren: Neurone, die Orexin (OX) und Melanin-konzentrierendes Hormon (MCH) exprimieren. Da OX- und MCH-Neurone (1) während des Hungerns aktiviert werden, (2) als zentrale Regulatoren der Nahrungsaufnahme bekannt sind und (3) über direkte Projektionen zum olfaktorischen Bulbus und olfaktorischen Cortex mit dem olfaktorischen System verbunden sind, sind sie ideale Kandidaten für die Modulation der Geruchsverarbeitung in Abhängigkeit vom Energiezustand des Organismus. Das übergreifende Ziel dieses innovativen Antrags ist es daher, meine umfassende Expertise bezüglich der Untersuchung von an der Nahrungsaufnahme beteiligten neuronalen Schaltkreisen mit dem Fachwissen der Forschungsgruppen-Mitglieder auf dem Gebiet des Geruchssinns zu kombinieren, um die Bedeutung der zentrifugalen Projektionen von OX- und MCH-Neuronen zum olfaktorischen System auf anatomischer, physiologischer und Verhaltensebene zu entschlüsseln. In TP4 soll eine Reihe komplementärer Ansätze wie Chemogenetik, Optogenetik und Zwei-Photonen Calcium-Imaging in Verbindung mit Fütterungs- und Verhaltensversuchen eingesetzt werden, um neue mechanistische Einblicke in die vom Ernährungszustand abhängige Regulation des Geruchssinns und die Auswirkungen auf das Ernährungsverhalten zu gewinnen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5424: Modulation der Olfaktion: Wie rekurrente Schaltkreise zustandsabhängiges Verhalten bestimmen