Onderzoekers van de Janelia Research Campus van het Howard Hughes Medical Institute hebben verrassende ontdekkingen gedaan over hoe de hersenen van vliegen reageren op smaak door een nieuwe methode toe te passen. De bevindingen van deze studie, gepubliceerd in het tijdschrift "Nature Neuroscience", bieden nieuwe kennis over de fundamentele mechanismen die ten grondslag liggen aan smaakverwerking en besluitvorming in de hersenen.

Fruitvliegjes, of Drosophila melanogaster, waren de soort waar de onderzoekers zich in hun werk op concentreerden. Deze vliegen hebben een goed bestudeerd smaakgevoel en worden veelvuldig als model in de onderzoeken gebruikt. Hun hersenen zijn klein maar ingewikkeld, waardoor ze een geweldige plek zijn om de onderliggende elementen van gedrag te bestuderen.

De onderzoekers gebruikten een nieuwe techniek genaamd 'multi-smaakstimulatie' om diep in de neurale mechanismen van smaakverwerking bij vliegen te duiken. Met deze techniek worden twee afzonderlijke smaakprikkels tegelijkertijd aan de vlieg afgegeven. Dit maakt het mogelijk om te monitoren hoe de hersenen reageren als er tegenstrijdige smaaksignalen worden gepresenteerd.

Ze ontdekten dat de reacties van smaaksensorische neuronen in de hersenen sterk veranderden wanneer twee tegengestelde smaaksignalen tegelijk werden gegeven. Dit houdt in dat de hersenen actief smaaksignalen combineren om te oordelen over wat ze proeven.

De onderzoeker ontdekte ook een speciale subset van smaaksensorische neuronen die sterk reageerden op zowel aantrekkelijke als aversieve smaken. Deze multivalente neuronen kunnen een rol spelen bij het creëren van subjectieve smaaksensaties en besluitvorming op basis van smaak.

De onderzoekers onderzochten hoe smaak de voedselkeuze van de vlieg beïnvloedt, naast het onderzoeken van de neurale reacties in de hersenen. Ze ontdekten dat vliegen vaak de aangenamere smaak kiezen bij het kiezen tussen twee tegenstrijdige smaken. Deze bevinding komt overeen met de theorie dat de vliegen verschillende smaaksignalen integreren om keuzes te maken op basis van smaak.

De onderzoekers gebruikten ook computermodellen om de smaakverwerkingscircuits van de vliegenhersenen na te bootsen. Dit model voorspelde de waargenomen neuronale reacties en gedragskeuzes, wat bijdroeg aan hun vermogen om smaakverwerking te begrijpen.

De bevindingen van het onderzoek bieden nieuw inzicht in de ingewikkelde wisselwerking tussen smaaksignalen, neuronreacties en gedrag. De methode van ‘multi-smaakstimulatie’ opent deuren voor aanvullend onderzoek naar hoe de hersenen omgaan met de complexe sensorische gegevens die zij uit de buitenomgeving verkrijgen.

Over het geheel genomen biedt de studie nieuwe en opmerkelijke inzichten in hoe de hersenen van vliegen smaakinformatie verwerken. Het benadrukt het belang van multi-sensorische integratie en besluitvorming bij de vorming van zintuiglijke ervaringen en gedrag. De bevindingen van dit onderzoek kunnen bredere inzichten bieden in hoe de hersenen sensorische informatie bij alle soorten, inclusief mensen, integreren, ondanks het feit dat dit op vliegen is uitgevoerd.