Neuronale Mechanismen des bilateralen olfaktorischen Informationsvergleichs im Säugetiergehirn

• Antragsteller: Dr. Mohammad Tariq, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 576725275

Hintergrund: Das Verständnis der neuronalen Repräsentationen sensorischer Reize in der Umwelt ist ein zentrales Anliegen der Neurowissenschaften. Der Geruchssinn ist eine wichtige Sinnesmodalität, die notwendig ist, um Nahrungsquellen, Partner und Unterschlupf zu finden und Raubtieren zu entgehen. Gerüche leiten somit Navigation und Entscheidungsfindung. Während die neuronalen Mechanismen für den bilateralen Vergleich visueller und auditiver Informationen gut charakterisiert sind, ist unbekannt, wie und ob bilaterale olfaktorische Informationen verglichen werden. Zunehmende Belege aus verhaltenswissenschaftlichen und theoretischen Arbeiten stützen die Annahme, dass der Vergleich von olfaktorischen Informationen über beide Nasenlöcher hinweg Tieren als differenzielles Leitsignal zur Lokalisierung einer Geruchsquelle dienen könnte. Bei auditiven Reizen werden die auditiven Informationen beider Ohren verglichen, um die Quelle in Bezug auf den Kopf in der horizontalen Ebene zu lokalisieren. Dieses Orientierungssignal wird im oberen Olivenkern (SON) im Hirnstamm integriert. Ein olfaktorischer Hirnareal, der vordere Riechkern (AON), weist ein ähnliches Konnektivitätsmuster wie der SON auf. Darüber hinaus ist AON die erste Region, in der Verbindungen zu den kontralateralen Riechhirnarealen hergestellt werden. Dies macht AON zu einer wahrscheinlichen Region für bilateralen Geruchsvergleich. Hypothese: AON-Neuronen erzeugen komparative/differenzielle Signale, indem sie das Timing oder die Amplitude von Gerüchen über das linke und rechte Nasenloch integrieren. Methode: Die Untersuchung bilateraler Geruchsvergleiche an lebenden Tieren ist mit Einschränkungen verbunden, da die Ankunft der Geruchsmoleküle in den Nasenlöchern durch das Schnüffeln des Tieres gesteuert wird. Das halbintakte Nasenhirnpräparat von Nagetieren, das in meinem Gastlabor routinemäßig verwendet wird, umgeht diese Probleme und ermöglicht eine präzise Manipulation der olfaktorischen Amplitude oder des Timings in jedem Nasenloch, ohne auf das Schnüffeln angewiesen zu sein. Schlussfolgerung: Ziel dieses Projekts ist es, die neuronalen Mechanismen des bilateralen Geruchsvergleichs zu erforschen, indem AON-Neuronen im Nasenhirnpräparat von Nagetieren aufgezeichnet werden und gleichzeitig präzise Geruchsinformationen an jedes Nasenloch übermittelt werden.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle