Нейробиологи выяснили, что соотношения между похожими запахами — карта запахов — определяются как в обонятельных луковицах, так и в пириформной коре мышей, причем схожим образом для разных особей. Кора перестраивает возникшую в луковицах карту, лучше кластеризует запахи и увеличивает точность кодирования при предварительном знакомстве с запахами. Статья опубликована в журнале Nature.
Мы можем отличить запахи апельсина и лимона и понять, что оба аромата относятся к цитрусовым. Но как карта запахов формируется в нашем мозге, неизвестно. Нейроны в обонятельном эпителии имеют различные наборы рецепторов и реагируют на свои запахи, а затем вразброс несут информацию в пириформную (первичную обонятельную) кору. В ответ на отдельные запахи в пириформной коре активируются пространственно не связанные нервные клетки. В итоге непонятно, как мозг из кажущихся случайными возбуждений выделяет связи между запахами, сопоставляет их и делит на группы.
Ученые из Италии и США под руководством Сандипа Роберта Датта (Sandeep Robert Datta) из Гарвардской медицинской школы исследовали реакцию на различные запахи нейронов второго (куда входят проекции) и третьего (ассоциативного) слоев пириформной коры мышей с помощью мультифотонной микроскопии. Нейробиологи воспользовались библиотекой запахов, для которой известны формулы всех веществ, и выбрали из нее три набора запахов (по 22 в каждом). В первом наборе были запахи разной структуры, распределенные в пространстве запахов, во втором — сгруппированные в шесть близких кластеров, в третьем — отличающиеся лишь длиной углеродной цепочки.
Первый набор запахов в пространстве запахов
Stan Pashkovski et al. / Nature, 2020
Поделиться
Второй набор запахов. Разными цветами обозначены разные классы веществ (например, кислоты, альдегиды, кетоны)
Stan Pashkovski et al. / Nature, 2020
Поделиться
Третий набор запахов. Разными цветами обозначены разные классы веществ (кислоты, эфиры, альдегиды и кетоны)
Stan Pashkovski et al. / Nature, 2020
Поделиться
1/3
Активация и торможение нейронов третьего слоя в ответ на запахи была сильнее, чем для второго, и коррелировала для разных запахов: для первого набора корреляция была наименьшей, для второго соответствовала шести кластерам, а в третьем была периодичной — во всех трех случаев схожесть нейронной активности соответствовала химической природе запахов. Значит, в пириформной коре каким-то образом отражаются соотношения между запахами и их группами. Интересно, что по соотношению возбуждения нейронов на запахи разных групп у одной мыши можно было предсказать, как будет реагировать на те же запахи пириформная кора другой особи.
Чтобы понять, где именно кодируются соотношения запахов — в коре или обонятельной луковице (зоне первичной обработки информации от обонятельных рецепторов), — исследователи визуализировали активацию синапсов в первом слое пириформной коры, где аксоны обонятельных луковиц связываются с дендритами второго и третьего слоя.
Возбуждение в синапсах первого слоя коррелировало для схожих запахов — значит, карта запахов появляется уже в обонятельных луковицах. Однако нейроны луковицы были в основном чувствительны к длине цепи молекул, тогда как в пириформной коре были закодированы и соотношения между различными функциональными группами запахов. Таким образом, обонятельная кора перестраивает возникшую в обонятельной луковице карту и лучше отражает группировку схожих запахов. Интересно, что после предварительного знакомства со смесью запахов те кластеризовались в пириформной коре еще лучше, значит, кора может адаптироваться и изменять карту запахов в зависимости от опыта.
Результаты исследования объясняют, как мозг определяет схожие запахи (иными словами, почему ароматы лимона и апельсина кажутся нам похожими). Но остается не ясным, каким образом отдельные запахи приобретают субъективные свойства — то есть почему лимон пахнет лимоном — и почему разные люди (особи) чувствуют одни и те же запахи схожими, или почему лимон одинаково пахнет для всех.
Недавно мы писали о другом открытии, связанном с обонянием — ученые обнаружили, что у людей есть стереобоняние. Это значит, что мы чувствуем, с какой стороны пахнет сильнее и можем обнаружить направление источника запаха. Раньше считалось, что пространственное положение стимула может различать только зрение и слух.
Алиса Бахарева
https://nplus1.ru/
16.07.2020
Куплю долю в квартире Красноярск
В статье мы рассмотрим флору региона Волжского и ее удивительное разнообразие. Цветы в Волжском всегда…
Помните фильм 80-х «Танец-вспышка»? Главная героиня, Дженнифер Билз, днем работала сварщиком electrosvar.ru на сталелитейном заводе в…
Как многолетние члены общества, носящие бюстгальтеры, вы могли бы подумать, что большинство из нас не…
Вас интересуют преимущества сетевого маркетинга? МЛМ agenyz или компании сетевого маркетинга иногда имеют плохую репутацию. Вы…
Если вы управляете стоматологической практикой или зуботехнической лабораторией и не продаете лом драгоценных металлов, вы…
Мебель для отдыха - необходимый элемент каждой гостиной. Однако не все во время их выбора…
This website uses cookies.