¿Cómo distinguen los humanos y otros animales el olor a mariscos podridos o el atractivo seductor de un plátano maduro? Una nueva investigación en la Universidad de Nueva York Langone Health y sus colegas utiliza aromas creados artificialmente para revelar la complicada cadena eventos que distinguen una fragancia de otra. Los resultados fueron publicados hoy en Ciencias.

En las cavidades profundas de la nariz, hay millones de neuronas sensoriales que, junto con nuestros ojos y oídos, ayudan a conjurar el mundo que nos rodea. Cuando son estimulados por un químico con olor o fragancia, envían impulsos nerviosos a miles de grupos de neuronas en los glomérulos, que forman el bulbo olfatorio, el centro olfativo del cerebro. Se sabe que diferentes patrones de activación glomerular generan la sensación de olores específicos. El disparo de un conjunto de glomérulos despierta la percepción de la piña; disparando otras llamadas encurtidos.

A diferencia de otras sensaciones, como ver y oír, los científicos no saben qué propiedades de un olor particular son utilizadas por el cerebro para percibirlo. Cuando vea la cara de alguien, puede recordar los ojos, lo que le ayudará a reconocer a esa persona en el futuro. Pero los oídos y la nariz pueden ser menos importantes en cómo el cerebro representa a esa persona. Los autores del nuevo estudio intentaron identificar características distintivas involucradas en la configuración de la representación de olores en el cerebro.

Para hacer esto, utilizaron una técnica llamada optogenética para activar glomérulos en ratones. La optogenética utiliza la luz para estimular neuronas específicas en el cerebro. Y puede ayudar a determinar la función de ciertas áreas del cerebro.

Al activar ciertos patrones de actividad en los glomérulos, los investigadores generaron «olores sintéticos» que los ratones percibieron como reales. Primero entrenaron a los roedores para reconocer la activación de seis glomérulos específicos, haciéndolos percibir un olor desconocido para los investigadores. Los ratones recibieron una recompensa de agua cuando reconocieron el olor correcto y recibieron agua de una boquilla. Cuando se activaron otros glomérulos, generando una fragancia diferente, no hubo recompensa.

Los autores del estudio luego cambiaron el tiempo y la mezcla de glomérulos activados y observaron cómo afectaba el comportamiento de los ratones. Este paso les permitió determinar la importancia de cada glomérulo para reconocer con precisión la fragancia. De hecho, un glomérulo particular actúa como su propio órgano mini-sensorial en el bulbo olfativo.

Descubrieron que el orden de activación glomerular era crítico para la percepción del olor. Cuando cambiaron qué glomérulo se activó primero, los ratones mostraron una disminución del 30 por ciento en la capacidad de detectar el olor correcto. Cuando cambiaron la última activación, solo hubo una reducción del 5 por ciento en la capacidad de detección.

«Creamos un patrón u olor de activación artificial y capacitamos a los ratones para que lo reconozcan», explica el autor principal del artículo, Dmitry Rinberg, neurocientífico de N.Y.U. Langone, fuera. ‘Luego adaptamos ese patrón para ver qué pistas eran más importantes para obtener una imagen de él. El punto es que no tenemos idea de qué huelen realmente los ratones: si es una manzana o una naranja, si apesta, si es agradable. «

Rinberg compara la percepción del olor con la melodía de una canción: las notas, en este caso glomérulos activados, son importantes. Pero sin la sincronización adecuada, la canción o la experiencia perceptiva se desmorona. Cambiar la séptima nota de una melodía puede ser imperceptible. Cambiar los dos primeros puede resultar en una nueva melodía. Cuando huele, no se trata solo de qué glomérulos se activan, sino también de qué secuencia de tiempo siguen.

El profesor de biología de la Universidad de Harvard, Venkatesh N. Murthy, que se especializa en la neurociencia del sentido del olfato y no participó en el estudio, señala que existe una gran cantidad de evidencia sobre los patrones de activación glomerular para percibir el olor. La incertidumbre era si las regiones cerebrales superiores «leen» estos patrones de activación para identificar un olor y cuán importante es la secuencia de activación. «Rinberg y sus colegas muestran que el tiempo es importante», dice, «y que las primeras neuronas activadas son más importantes para la identificación del olor que las que se activan más tarde». En la analogía de la canción, es como si las primeras notas fueran la clave para identificar la pieza (¡piense en la Quinta de Beethoven!). «

Rinberg espera profundizar su investigación en el cerebro para ver cómo otras partes del órgano ayudan a percibir olores y objetos una vez que reciben información del bulbo olfativo. «Estamos un paso más cerca de la película La matriz,El bromea. La película muestra un mundo abandonado por computadoras inteligentes que relegan a las personas a una realidad simulada compartida creada en sus cerebros, similar a la forma en que los investigadores crearon una fragancia artificial. «En cierto modo, rehicimos la película con fragancia», agrega Rinberg.



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