Međunarodni tim istraživača pčela koji uključuje Univerzitet Hajnrih Hajne u Dizeldorfu (HHU) integrisao je senzor za kalcijum u medonosne pčele kako bi omogućio proučavanje neuronske obrade informacija, uključujući odgovor na mirise. Ovo takođe pruža uvid u to kako se društveno ponašanje nalazi u mozgu, kako istraživači sada izveštavaju u naučnom časopisu PLOS Biology.
Insekti su važni takozvani modelni organizmi za istraživanje. Uprkos više od 600 miliona godina nezavisne evolucije, insekti dele više od 60% svoje DNK sa ljudima. Nekoliko decenija to je uglavnom bila voćna mušica čiji se genetski kod mogao koristiti za proučavanje bioloških procesa.
Kasnije su takva istraživanja proširena i na druge insekte, a posebno obećavajući rezultati su došli od pčele. Pčele pokazuju složeno društveno ponašanje — izvode sofisticirana ponašanja dok koriste sposobnosti orijentacije, komunikacije, učenja i pamćenja, što ih čini zanimljivim subjektima za istraživanje funkcija mozga i neuronske obrade.
Tim istraživača sa univerziteta u Dizeldorfu, Frankfurtu na Majni, Pariz-Saklaju i Trentu je sada razvio metod koji omogućava direktno posmatranje mozga pčela, rad koji je sada objavljen u PLOS Biology.
Senzor kalcijuma je integrisan u neurone. Kalcijum igra važnu ulogu u aktivnosti nervnih ćelija. „Modifikovali smo genetski kod pčela medonosnih pčela da bi njihove moždane ćelije proizvele fluorescentni protein, neku vrstu senzora koji nam omogućava da nadgledamo oblasti koje se aktiviraju kao odgovor na stimulanse iz okoline. Intenzitet emitovane svetlosti varira u zavisnosti od neuronske aktivnosti. “, objašnjava dr Albreht Hase, profesor neurofizike na Univerzitetu u Trentu.
Profesor Beje ukazuje da je „realizacija ove ‘senzorske pčele’ bila posebno izazovna jer smo morali da radimo na DNK pčela matica. Za razliku od voćnih mušica, matica se ne može lako održavati u laboratoriji, jer je svakoj potrebna sopstvena kolonija. .“
Istraživanje je počelo inokulacijom specifične genetske sekvence u preko 4.000 pčelinjih jaja. Dugotrajan proces uzgoja, testiranja i selekcije je na kraju rezultirao sa sedam matica koje su nosile genetski senzor. Kada su se razmnožavale u sopstvenoj koloniji, kraljice su prenele gen na neke od svojih potomaka.
Senzor koji je razvio tim istraživača zatim je korišćen za proučavanje čula mirisa pčela i načina na koji je percepcija mirisa kodirana u neuronima. Dr Julie Carcaud, docent na Univerzitetu Paris-Saclai i dr Jean-Christophe Sandoz, direktor istraživanja na CNRS u Parizu, objašnjavaju: „Insekti su stimulisani različitim mirisima i posmatrani mikroskopom visoke rezolucije. moguće je otkriti koje moždane ćelije aktiviraju ovi mirisi i kako se ove informacije distribuiraju u mozgu.“
Dr Marianne Otte, koautor studije iz Diseldorfa, kaže: „Snimci su izvedeni in vivo pomoću tehnika koje su nam omogućile da pogledamo u mozgove pčela. mirisni stimulansi“.
Profesor dr Bernd Grunevald, sa Gete univerziteta u Frankfurtu na Majni i direktor Centra za istraživanje pčela u Oberurselu, kaže: „Nova ‘senzorska pčela’ omogućava proučavanje kako komunikacija funkcioniše unutar kolonija i, uopštenije, kako društvenost utiče na životinjski mozgovi“.
