Most először készítettek kutatók atlaszt a nőstény szúnyogok agyáról. A mosquitobrains.org címen szabadon hozzáférhető forrás egy olyan agytérképet rajzol ki, amely végső soron segíthet feltárni azokat az áramköröket, amelyek a nőstény szúnyogokat csípésre motiválják.
“Megpróbáljuk felépíteni a szúnyog-neurobiológia területét” – mondja Leslie Vosshall, a Howard Hughes Medical Institute (HHMI) kutatója, aki a munkát vezette. Reméli, hogy az új atlasz segítségével a szúnyogkutatók a világ minden tájáról megoszthatják az adatokat, és jobban megérthetik, hogy a szúnyogok agyának mely részei irányítják a különböző viselkedéseket.
“Valahol ebben a nőstény agyban van az a késztetés, hogy érzékelje az embert, az ember felé repüljön, leszálljon az emberre, megcsípje és megigya az ember vérét” – mondja Vosshall, a Rockefeller Egyetem neurobiológusa. “Valahol ebben az agyban van a döntéshozatal, a motiváció és az éhség.”
Míg a hím szúnyogok szigorúan vegetáriánusok, addig a nőstények embereket és más állatokat harapnak és táplálnak, hogy tápanyagot biztosítsanak a fejlődő peték számára. De senki sem tudja, hogy az agy mely részei irányítják ezt a csípési viselkedést – vagy bármilyen viselkedést, mondja Vosshall. A kérdés megválaszolásához a kutatóknak először is szükségük van egy olyan térképre, amely megrajzolja, hogy a szúnyogok nagyjából 100 000 idegsejtje hogyan kapcsolódik össze. Ezért körülbelül egy évvel ezelőtt Vosshall és kollégái nekiláttak, hogy elkészítsenek egy ilyen térképet: aprólékos festésbe és fényképezésbe kezdtek több tucat nőstény Aedes aegypti szúnyog agyában.
Meg Younger, Vosshall laboratóriumának posztdoktori munkatársa, aki a projekt élére állt, összefűzte az egyes képeket, átlagolva az egyes agyak finom sajátosságait, hogy reprezentatív atlaszt készítsen. Az atlasz leírja az idegsejtek csoportjainak helyét az agyban – mintha megadnánk nekik egy lakcímet. A múltban a kutatóknak homályos elképzelésük volt arról, hogy bizonyos neuronok hol helyezkednek el, mondja Vosshall, “de most már elég pontosan le tudják térképezni ezt a honlap segítségével.”
Az online elérhető forrással a tudósok ráhelyezhetik adataikat a referenciaagyra, és láthatják, hogy az általuk vizsgált neuronok hogyan kapcsolódnak a más csoportok által vizsgáltakhoz. “Az emberek azonnal, egy pillantással láthatják, hogy ezek a különböző neuroncsoportok hogyan kapcsolódnak egymáshoz” – mondja Vosshall.
A kutatók az egyes neuronok funkcióit is rétegezhetik a referenciaagyra, ami segít feltérképezni a különböző viselkedések áramköreit, például azt, hogy a szúnyogok hogyan érzékelik a szagokat. Annak megértése, hogy a szúnyogok miért döntenek úgy, hogy bizonyos embereket csípnek meg, végül segíthet a kutatóknak új eszközöket kifejleszteni a szúnyogok által terjesztett betegségek terjedésének csökkentésére.
A következő lépés, mondja Younger, hogy a csapat egy referenciaagyat szeretne kifejleszteni a hím szúnyogok számára. Mivel a nőstények csípnek, a hímek pedig nem, annak megértése, hogy a két nem agya hogyan különbözik egymástól, még több betekintést nyújthat a viselkedésbe.
Az agyatlasz kifejlesztése más rovarfajoknál felbecsülhetetlen értékűnek bizonyult annak megértéséhez, hogy mely idegsejtek vesznek részt a különböző viselkedésekben. A gyümölcslegyeknél például a HHMI Janelia Research Campus kutatói azonosították a gyümölcslégy agyában azokat az idegsejteket, amelyek a járáshoz, a szárnyápoláshoz, sőt az agresszióhoz is kapcsolódnak.