Wie lecker eine Frucht ist und ob man die nun essen sollte, scheint eine einfache Frage zu sein – zumal für eine Fruchtfliege. Doch um das wirklich entscheiden zu können, laufen in dem Insekt komplexe neurologische Vorgänge ab. Wie die Zellen miteinander verbunden sind und wo genau die Nervenstränge entlanglaufen, haben Forscher nun erstmals für eine männliche Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) kartiert und im Fachmagazin „Cell“ veröffentlicht. Demnach finden sich die Nervenzellen mit Geschmacksrezeptoren, mit denen die Insekten den Geschmack wahrnehmen, nicht nur in der Mundregion, sondern auch im Rachen, an den Härchen der Flügel sowie an den Füßen und allen sechs Beinen der Tiere. Von dort laufen die Nervenbahnen unter der Speiseröhre und am Bauch zusammen. Dort werden die Geschmackswahrnehmungen mit Informationen zur Verdauung und zur Fruchtbarkeit verarbeitet. Auch Verbindungen zur Rüssel- und Schluckmuskulatur beschreiben die Wissenschaftler in ihrer Publikation. Die Wahrnehmung von Geschmäckern führt direkt zu Handlungen „Wir wollten den Weg von der Sinneswahrnehmung bis hin zum Handeln nachverfolgen“, sagt Ibrahim Tastekin, einer der Erstautoren der Studie. „Der Geschmackssinn eignet sich dafür besonders gut, da die Verbindung zwischen Reiz und Verhalten stärker verdrahtet ist als bei anderen Sinnen. Wenn etwas gut schmeckt, neigt das Tier dazu, es zu fressen; wenn es schlecht schmeckt, neigt es dazu, es abzulehnen.“ Die Geschmacksinformationen können den Körper aber auch auf das vorbereiten, was kommt. So kann beispielsweise Insulin freigesetzt werden, bevor die Nahrung im Magen landet. Ein Mechanismus, der auch bei Menschen bekannt ist. Knapp zwei Jahrzehnte arbeiteten Forscher aus Cambridge in England, Ashburn in den Vereinigten Staaten und aus Lissabon in Portugal an einer kompletten Darstellung des zentralen Nervensystems einer männlichen Fruchtfliege, die die Forscher nun ebenfalls im Journal „Cell“ veröffentlichten. Um verschiedene Nervenzelltypen und deren synaptische Verbindung zu identifizieren, machten die Forscher per Elektrononenmikroskop Aufnahmen der Nervengeflechte und kombinierten diese mit genetischen Analysen. Mithilfe von KI identifizierte man in den riesigen Datenmengen knapp 167.000 Nervenzellen mit über 11.000 verschiedenen Zelltypen. Per Hand überprüfte das Team die Erkenntnisse der KI und untersuchte, wie die Zellen miteinander verbunden sind, und welche Informationen sie austauschen. Voraussetzung für die Kartierung komplexer Hirner Darauf aufbauend, kartierte das Team das neuronale Netzwerk des Geschmacks unter Leitung von Carlos Ribeiro vom privaten biomedizinischen Forschungsinstituts Champalimaud Foundation in Lissabon das neuronale Netzwerk des Geschmacks. Dafür integrierten die Forscher zusätzlich Daten eines weiblichen Fruchtfliegengehirns. Die Unterscheidung zwischen den Geschlechtern sei bei Fliegen wichtig, schreiben die Forscher, denn spezielle gustatorische Nervenzelltypen beeinflussen das geschlechterspezifische Paarungsverhalten und die Eiablage. Ribeiro sagt: „Anders als bei Gerüchen, die oft einfach als Lernerfahrung verarbeitet werden, führt Geschmack zu direkten Handlungen.“ Ob ein Insekt eine Pflanze bestäube, hänge beispielsweise direkt von der Geschmacksverarbeitung ab, denn nur wenn der Nektar in einer Blüte schmeckt, krabbelt das Insekt weit genug hinein, um Pollen aufzunehmen. „Zu verstehen, wie Insekten solche Entscheidungen treffen, ist entscheidend, um zukünftig die Nahrungsversorgung für uns Menschen sicherzustellen“, sagt Ribeiro. Im nächsten Schritt wolle man auch das Gehirn eines Moskitos untersuchen: Das könnte zukünftig helfen, Krankheiten wie Dengue-Fieber und Malaria einzudämmen. „Eine Fruchtfliege mag zwar einfach erscheinen, sie ist aber ein komplexes Tier. Mit der Kartierung haben wir die Grundlage geschaffen, den Einfluss einzelner Neuronen auf das Verhalten der Tiere zu untersuchen“, sagt Ribeiro. Die Methodik dahinter könne auch die Grundlage sein, später Nervensysteme von Milliarden Zellen zu kartieren, beispielsweise bei Mäusen oder auch bei Menschen.