Tutkijat ovat nyt ensimmäistä kertaa rakentaneet atlaksen naarashyttysen aivoista. Resurssi, joka on vapaasti saatavilla osoitteessa mosquitobrains.org, esittää aivokartan, joka voi lopulta auttaa paljastamaan piirit, jotka motivoivat naarashyttysiä puremaan.
“Yritämme rakentaa hyttysneurobiologian alaa”, sanoo työtä johtanut Howard Hughes Medical Institute (HHMI) -tutkija Leslie Vosshall. Hän toivoo, että uuden atlaksen avulla hyttystutkijat eri puolilta maailmaa voivat jakaa tietoja ja ymmärtää paremmin, mitkä hyttysen aivojen osat ohjaavat eri käyttäytymismalleja.
“Jossain tuon naaraan aivoissa on pyrkimys aistia ihmisiä, lentää kohti ihmistä, laskeutua ihmisen päälle sekä purra ja juoda ihmisen verta”, sanoo Vosshall, joka on neurobiologi Rockefellerin yliopistossa. “Jossain näissä aivoissa sijaitsevat päätöksenteko, motivaatio ja nälkä.”
Vaikka uroshyttyset ovat tiukasti kasvissyöjiä, naaraat purevat ja syövät ihmisiä ja muita eläimiä saadakseen ravintoa kehittyville munille. Mutta kukaan ei tiedä, mitkä aivojen osat ohjaavat tätä puremiskäyttäytymistä – tai mitä tahansa käyttäytymistä, Vosshall sanoo. Vastatakseen tähän kysymykseen tutkijat tarvitsevat ensin kartan, josta käy ilmi, miten hyttysten noin 100 000 hermosolua kytkeytyvät toisiinsa. Noin vuosi sitten Vosshall ja kollegat ryhtyivät tekemään sellaista: he alkoivat vaivalloisesti värjätä ja valokuvata kymmenien Aedes aegypti -naarashyttysten aivoja.
Meg Younger, Vosshallin laboratoriossa työskentelevä väitöskirjatutkija, joka johti hanketta, yhdisti jokaisen kuvan toisiinsa keskiarvottaen yksittäisten aivojen hienovaraiset erityispiirteet, jotta saatiin aikaan edustava atlas. Atlas kuvaa neuroniryhmien sijaintia aivoissa – ikään kuin antaisi niille kotiosoitteen. Aiemmin tutkijoilla oli epämääräinen käsitys siitä, missä tietyt neuronit sijaitsivat, Vosshall sanoo, “mutta nyt he voivat kartoittaa ne melko tarkasti tämän verkkosivuston avulla.”
Verkossa olevan resurssin avulla tutkijat voivat asettaa tietonsa vertailuaivojen päälle ja nähdä, miten heidän tutkimansa neuronit liittyvät muiden ryhmien tutkimiin neuroneihin. “Ihmiset näkevät heti yhdellä silmäyksellä, miten nämä erilaiset neuronisarjat liittyvät toisiinsa”, Vosshall sanoo.
Tutkijat voivat myös kerrostaa yksittäisten neuronien toimintoja referenssiaivojen päälle, mikä auttaa kartoittamaan erilaisten käyttäytymismallien virtapiiriä, kuten sitä, miten hyttyset aistivat hajuja. Sen ymmärtäminen, miksi hyttyset päättävät purra tiettyjä ihmisiä, voi lopulta auttaa tutkijoita kehittämään uusia työkaluja hyttysten välittämien tautien leviämisen vähentämiseksi.
Jatkossa, Younger sanoo, tiimi haluaa kehittää vertailuaivot uroshyttyselle. Koska naaraat purevat ja urokset eivät, sen ymmärtäminen, miten näiden kahden sukupuolen aivot eroavat toisistaan, voisi tarjota vielä enemmän tietoa käyttäytymisestä.
Aivojen atlaksen kehittäminen muilla hyönteislajeilla on osoittautunut korvaamattomaksi sen ymmärtämiseksi, mitkä neuronit osallistuvat eri käyttäytymismalleihin. Esimerkiksi hedelmäkärpäsillä HHMI:n Janelia Research Campuksen tutkijat ovat tunnistaneet hedelmäkärpäsen aivoissa neuroneita, jotka liittyvät kävelyyn, siipien hoitamiseen ja jopa aggressioon.