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Mostras do estudo como o valence inato é codificado

Desde o início da pandemia, uma perda de cheiro emergiu como um dos sinais indicadores de COVID-19. Embora a maioria de povos recuperam seu sentido de cheiro dentro de uma matéria das semanas, outro podem encontrar que os odores familiares se tornam distorcidos. Os cheiros do café gostam da gasolina; as rosas cheiram como cigarros; os cheiros do pão fresco gostam da carne ranço.

Este fenômeno impar não é apenas desconcertante. Igualmente representa o rompimento dos circuitos olfactivos antigos que ajudaram a assegurar a sobrevivência de nossa espécie e de outro sinalizando quando uma recompensa (cafeína!) ou uma punição (intoxicação alimentar!) é iminente.

Os cientistas têm sabido por muito tempo que os animais possuem uma capacidade inato para reconhecer determinados odores para evitar predadores, procuram o alimento, e encontram companheiros.

Agora, em dois estudos relativos, os pesquisadores do laboratório de Yu no instituto de Stowers para a investigação médica mostram como essa capacidade, conhecida como o valence inato, é codificada. Os resultados, publicados na biologia e no eLife actuais dos jornais, indicam que nosso sentido de cheiro é mais complicado; e maleável; do que pensou previamente.

Nossa compreensão actual de como os sentidos são codificados quedas em duas vistas contraditórias; a etiquetar-linha teoria e a teoria de teste padrão. A etiquetar-linha teoria sugere que os sinais sensoriais estejam comunicados ao longo de uma linha fixa, directa que conecta uma entrada a um comportamento. A teoria de teste padrão mantem que estes sinais estão distribuídos através dos caminhos diferentes e dos neurônios diferentes.

Alguma pesquisa forneceu o apoio para a etiquetar-linha teoria na espécie simples como insectos. Mas a evidência a favor ou contra esse modelo tem faltado em sistemas mamíferos, diz Ron Yu, PhD, um investigador no instituto de Stowers e autor correspondente dos relatórios.

De acordo com Yu, se a etiquetar-linha modelo é verdadeira, a seguir a informação de um odor deve ser isolado da influência de outros odores. Conseqüentemente, seu equipe misturou vários odores e testou seu impacto nas respostas inatas previstas dos ratos.

“É uma experiência simples,” diz Qiang Qiu, PhD, um especialista da pesquisa no laboratório de Yu e primeiro autor dos estudos. Qiu misturou acima várias combinações de odores que eram inata atractivos (como o cheiro da manteiga de amendoim ou da urina de um outro rato) ou contrários (como o cheiro do alimento rotting ou da urina de um predador).

Apresentou então aquelas misturas do odor aos ratos, usando um dispositivo o laboratório projetado especialmente para a finalidade. O dispositivo tem um cone de nariz que possa se registrar como frequentemente os ratos investigam um odor. Se os ratos encontram uma mistura particular atractiva, picam seu nariz no cone repetidamente. Se encontram a mistura contrária, evitam o cone de nariz custe o que custar.

A sua surpresa, os pesquisadores descobriram aquele odores diferentes de mistura, mesmo dois odores atractivos ou dois odores contrários, apagaram as respostas comportáveis inatas dos ratos.

Isso fez-nos querer saber se era simplesmente um exemplo de um odor que mascara outro, que a indústria de perfume faz todo o tempo quando desenvolvem perfumes agradáveis para mascarar a falta umas.”

Ron Yu, PhD, autor do estudo e investigador correspondentes, instituto de Stowers para a investigação médica

Contudo, quando a equipe olhou a actividade dos neurônios no bulbo olfactivo que respondem aos odores contrários e atractivos, encontrou que não era o caso.

Um pouco, os testes padrões da actividade que representaram a mistura do odor eram impressionante diferentes daquele para odores individuais. Aparentemente, o cérebro do rato percebeu a mistura como uma identidade nova do odor, um pouco do que a combinação de dois odores.

Encontrar apoia a teoria de teste padrão, por meio de que uma entrada sensorial activa não apenas um neurônio mas uma população dos neurônios, cada um em diferentes graus, criando um teste padrão ou um código da população que seja interpretado como um odor do detalhe (urina do chacal! corrida!). O estudo foi publicado 1º de março de 2021 em linha, na biologia actual.

Mas este código neural complicado hardwired do nascimento, ou pode ser influenciado por experiências sensoriais novas? A equipe de Yu explorou essa pergunta silenciando os neurônios sensoriais cedo na vida, quando os ratos eram somente uns semanas de idade. Encontraram que os ratos manipulados perderam sua capacidade inata para reconhecer os odores atractivos ou contrários, indicando que o sistema olfactivo é ainda maleável durante este período crítico de revelação.

Interessante, os pesquisadores encontraram que quando expor ratos durante este período crítico a um componente químico do lince ERVILHA chamada urina, os animais já não evitaram esse odor mais atrasado na vida. “Porque os ratos encontraram este odor quando eram ainda com suas matrizes em um ambiente seguro e encontraram que não levantou um perigo, aprenderam não estar receosos dele anymore,” diz Yu. Este estudo foi publicado 26 de março de 2021 em linha, no eLife.

Embora a pandemia COVID-19 entortou o sentido de cheiro em milhões de povos, Yu não prevê que terá implicações significativas para a maioria de adultos que recuperam da doença. Contudo, pensa que esta experiência sensorial alterada poderia ter um impacto principal em infantes e em crianças afetados, especialmente considerando o papel que muitos odores jogam em conexões sociais e na saúde mental.

“O sentido de cheiro tem-lhe um componente emocional forte; é o cheiro do cozimento que home aquele lhe dá um sentimento do conforto e segurança,” diz Yu. “A maioria de povos não reconhecem como importante é até que o percam.”

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.