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Manifestazioni di studio come la valenza innata è codificata

Dall'inizio della pandemia, una perdita di odore è emerso come uno dei segni indicatori di COVID-19. Sebbene la maggior parte della gente riacquisti il loro odorato all'interno di un aspetto delle settimane, altre possono trovare che gli odori esperti sono distorti. Gli odori del caffè gradiscono la benzina; le rose odorano come le sigarette; gli odori del pane fresco gradiscono la carne rancida.

Questo fenomeno dispari non è solo sconcertante. Egualmente rappresenta la rottura dei circuiti olfattivi antichi che hanno contribuito ad assicurare la sopravvivenza delle nostre specie e di altre segnalando quando una ricompensa (caffeina!) o una punizione (intossicazione alimentare!) è imminente.

Gli scienziati lungamente hanno saputo che gli animali possiedono una capacità innata di riconoscere determinati odori per evitare i predatori, cercano l'alimento e trovano i compagni.

Ora, in due studi riferiti, i ricercatori dal laboratorio di Yu all'istituto di Stowers per ricerca medica mostrano come quell'abilità, conosciuta come la valenza innata, è codificata. I risultati, pubblicati nella biologia e nel eLife correnti delle pubblicazioni, indicano che il nostro odorato è più complicato; e malleabile; che precedentemente ha pensato.

La nostra comprensione corrente di come i sensi sono codificati cadute in due viste contraddittorie; la teoria del contrassegnare-line e la teoria di reticolo. La teoria del contrassegnare-line suggerisce che i segnali sensoriali siano comunicati seguendo una riga fissa e diretta che connette un input ad un comportamento. La teoria di reticolo mantiene che questi segnali si distribuiscono attraverso le vie differenti ed i neuroni differenti.

Una certa ricerca ha fornito il supporto per la teoria del contrassegnare-line in specie semplici come gli insetti. Ma la prova pro o contro quel modello sta mancando di nei sistemi mammiferi, dice Ron Yu, PhD, un ricercatore all'istituto di Stowers ed autore corrispondente dei rapporti.

Secondo Yu, se il modello del contrassegnare-line è vero, quindi le informazioni da un odore dovrebbe essere isolato dall'influenza di altri odori. Di conseguenza, suo odori misti del gruppo vari e provato il loro impatto sulle risposte innate prevedute dei mouse.

“È un esperimento semplice,„ dice Qiang Qiu, PhD, uno specialista della ricerca nel laboratorio di Yu e primo autore degli studi. Qiu ha confuso le varie combinazioni di odori che erano congenitalmente attraenti (quale l'odore di burro di arachidi o dell'urina di un altro mouse) o che ha avversione (quale l'odore dell'alimento di decomposizione o dell'urina di un predatore).

Poi ha presentato quelle miscele di odore ai mouse, facendo uso di un'unità il laboratorio progettato specialmente per lo scopo. L'unità ha un'ogiva che può registrare ogni quanto tempo i mouse studiano un odore. Se i mouse trovano una miscela particolare attraente, colpiscono ripetutamente il loro radiatore anteriore nel cono. Se trovano la miscela che ha avversione, evitano l'ogiva a tutti i costi.

Con la loro sorpresa, i ricercatori hanno scoperto quello odori differenti mescolantesi, anche due odori attraenti o due odori che ha avversione, hanno cancellato le risposte comportamentistiche innate dei mouse.

Quello ci ha incitati a domandarsi se era semplicemente un caso di un odore che maschera un altro, che l'industria di profumo facesse continuamente quando sviluppano i profumi piacevoli per mascherare il fallo un.„

Ron Yu, PhD, autore di studio e ricercatore corrispondenti, istituto di Stowers per ricerca medica

Tuttavia, quando il gruppo ha esaminato l'attività dei neuroni nel bulbo olfattivo che rispondono agli odori che ha avversione ed attraenti, hanno trovato che non era il caso.

Piuttosto, i reticoli di attività che hanno rappresentato la miscela di odore erano in maniera sconvolgente differenti da quello per i diversi odori. Apparentemente, il cervello del mouse ha percepito la miscela come nuova identità di odore, piuttosto che la combinazione di due odori.

L'individuazione supporta la teoria di reticolo, con cui un input sensoriale attiva non appena un neurone ma una popolazione dei neuroni, ciascuno a vari gradi, creando un reticolo o un codice della popolazione che è interpretato come odore di particolare (urina del coyote! esecuzione!). Lo studio è stato pubblicato il 1° marzo 2021 online, nella biologia corrente.

Ma questo codice neurale complicato hardwired dalla nascita, o può essere influenzato dalle nuove esperienze sensitive? Il gruppo di Yu ha esplorato quella domanda facendo tacere i neuroni sensoriali presto nella vita, quando i mouse erano soltanto un settimane di età. Hanno trovato che i mouse manipolati hanno perso la loro capacità innata di riconoscere gli odori attraenti o che ha avversione, indicanti che il sistema olfattivo è ancora malleabile durante questo periodo critico di sviluppo.

Interessante, i ricercatori hanno trovato che quando hanno esposto i mouse durante questo periodo critico ad una componente chimica del gatto selvatico PEA chiamato urina, gli animali più non hanno evitato quell'odore successivamente nella vita. “Poiché i mouse hanno incontrato questo odore mentre erano ancora con le loro madri in un ambiente sicuro ed hanno trovato che non ha posato il pericolo, hanno imparato non essere impaurite di più,„ dice Yu. Questo studio è stato pubblicato il 26 marzo 2021 online, nel eLife.

Sebbene la pandemia COVID-19 abbia deformato l'odorato in milioni di persone, Yu non predice che avrà implicazioni significative per la maggior parte dei adulti che recuperano dalla malattia. Tuttavia, pensa che questa esperienza sensitiva alterata potrebbe avere un effetto principale sugli infanti e sui bambini commoventi, particolarmente tenendo conto del ruolo che molti odori svolgono nelle connessioni e nella salute mentale sociali.

“L'odorato ha una forte componente emozionale a; è l'odore di cottura domestica quel vi dà una sensibilità del conforto e sicurezza,„ dice Yu. “La maggior parte della gente non riconosce quanto importante è finché non la perdano.„

Source:
Journal reference:

Qiu, Q., et al. (2021) Acquisition of innate odor preference depends on spontaneous and experiential activities during critical period. eLife. doi.org/10.7554/eLife.60546.