Cercetătorii au identificat neuronii care pot „mirosi” pericolul

Conștienți sau nu, atunci când intrăm într-un spațiu nou, ne folosim simțul mirosului pentru a evalua dacă suntem în siguranță sau ne aflăm în pericol. De fapt, pentru o mare parte din regnul animal, această abilitate este necesară pentru supraviețuire și reproducere.

Cercetătorii de la Del Monte Institute for Neuroscience de la Universitatea din Rochester descoperă noi indicii despre modul în care sistemul senzorial olfactiv ajută la evaluarea amenințărilor și au descoperit neuroni care „învață” dacă un miros reprezintă o amenințare.

• Cum au trecut razele cosmice prin atmosfera Pământului acum 41.000 de ani?
• Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au declanșat mini-cutremure în laborator

„Încercăm să înțelegem modul în care animalele interacționează cu mirosul și cum le influențează acesta comportamentul în contexte sociale și non-sociale amenințătoare”, a declarat Julian Meeks, doctor în științe, cercetător principal al Laboratorului de Chemosensibilitate și Învățare Socială. „Cercetările noastre recente ne oferă instrumente valoroase pe care să le folosim în activitatea noastră viitoare și leagă seturi specifice de neuroni din sistemul nostru olfactiv de memoria mirosurilor amenințătoare.”

Modul în care creierul răspunde la o amenințare socială poate fi ghidat de miros. La șoareci, cercetătorii au identificat un set specific de neuroni din sistemul olfactiv accesoriu care pot învăța mirosul unui alt șoarece care reprezintă o potențială amenințare.

Aceste descoperiri sunt descrise într-un articol publicat recent în The Journal of Neuroscience.

Mirosul, o abilitate necesară pentru supraviețuire și reproducere

„Știam că agresivitatea teritorială crește la un șoarece mascul rezident atunci când acesta este prezentat în mod repetat aceluiași mascul”, a declarat Kelsey Zuk, PhD, care a fost primul autor al acestei cercetări. ,,Cercetările anterioare au arătat că acest comportament este ghidat de mirosurile sociale – cercetarea noastră duce ceea ce știm cu un pas mai departe. Ea identifică unde în sistemul olfactiv se întâmplă acest lucru. Acum știm că plasticitatea are loc între neuroni, iar agresiunea dintre șoarecii masculi poate fi determinată de memoria formată de miros.”

Cercetătorii au descoperit că neuronii „inhibitori” (celule nervoase care acționează reducându-și la tăcere partenerii sinaptici) dintr-o zonă a creierului responsabilă de interpretarea mirosurilor sociale devin foarte activi și își schimbă funcția atunci când masculii se întâlnesc în mod repetat și își sporesc agresivitatea teritorială.

Prin întreruperea neuronilor asociați cu neuroplasticitatea-învățare – în bulbul olfactiv accesoriu, cercetătorii au arătat că agresivitatea teritorială a scăzut, făcând legătura între modificările funcției celulare în circuitul de detectare a feromonilor din creier și schimbările în răspunsurile comportamentale la amenințările sociale.

„A abolit agresivitatea în rampă manifestată de obicei”, a spus Zuk. „Aceasta indică faptul că această populație de neuroni inhibitori senzoriali timpurii joacă un rol critic în reglarea răspunsului comportamental la mirosurile sociale.”

Mirosul inedit al unei amenințări, detectat de neuroni

Evaluarea amenințării vine și atunci când un animal navighează prin mirosuri necunoscute. De exemplu, mirosul unui prădător pe care nu l-a întâlnit niciodată. Cercetătorii din cadrul Laboratorului de Chemosensibilitate și Învățare Socială au descoperit că un miros nou de prădător, adică mirosul unui șarpe pentru un șoarece, a determinat animalul să se angajeze într-un comportament de evaluare a amenințării.

„Acest lucru oferă indicii cu privire la modul în care mirosurile chimice emise de prădători stimulează evaluarea amenințării în creier”, a declarat Jinxin Wang, PhD, primul autor al unui articol publicat în eNeuro. „Identificarea schimbărilor în modelele de comportament al animalelor ne ajută să înțelegem mai bine modul în care mirosurile amenințătoare sunt procesate în creier.”

Cercetătorii au folosit urmărirea video pentru a observa mișcarea și postura șoarecilor care explorau medii familiare cu diferite mirosuri – cum ar fi alți șoareci și șerpi. Wang și colegii săi au dezvoltat o abordare hibridă de învățare automată care i-a ajutat să descopere că șoarecii răspund la mirosuri noi de prădător în moduri unice și care se disting de modul în care șoarecii au reacționat la mirosuri care nu sunt de prădător. Aceste comportamente nu erau nici de frică, nici de siguranță, ci mai degrabă o stare de evaluare, scrie EurekAlert.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Cercetătorii au identificat neuronii care dictează ce se întâmplă în creier atunci când suntem bolnavi

Anemonele-de-mare, o specie marină care rămâne veșnic tânără datorită neuronilor săi

Paralizia ar putea fi vindecată prin stimularea măduvei spinării și a activării neuronilor

Oamenii de știință au identificat neuronii care dau naștere fricii