Los misterios del olfateo se deshilachan

Nuestro sentido del olfato sigue siendo relativamente misterioso. Recientemente, sin embargo, los investigadores han comenzado a explorar cómo el olfateo ayuda a identificar los olores, así como también cómo nuestra nariz dice que la sensación de aire que ingresa a la nariz y el aroma se separa.
Hay más para olfatear de lo que parece.

El mundo es un lugar complicado, y es por eso que nuestras calaveras albergan una pieza de equipo particularmente compleja para darle sentido.

Debido a que nuestros cerebros hacen un trabajo tan maravilloso desentrañando la información de nuestros sentidos y uniéndolo en una narración fluida, es bastante fácil olvidar el increíble trabajo que está haciendo.

A partir de una cacofonía de señales, nuestros sentidos pueden seleccionar la información importante y llamar nuestra atención.

De todos los sentidos, el olfato a menudo recibe la menor atención. A pesar de ser nuestro sentido más antiguo, confiamos en él mucho menos que la visión y el oído. Sin embargo, es un área de estudio intrigante y puede ofrecer información sobre la forma en que nuestro cerebro codifica y retransmite información en general.

El enigma olfateador

Imagínese, si quiere, entrar en una tienda de chocolate y olfatear el aire. Cada componente aromático del aroma a chocolate activa neuronas específicas en la nariz. Estos convergerán en glomérulos, que son estructuras en el bulbo olfatorio. De esta manera, crean un patrón específico de "chocolate".

Al mismo tiempo, mientras olfateamos, la presión mecánica causada por el aire que ingresa a nuestra nariz también activa los glomérulos. Pero el aire activa tanto los receptores de chocolate como los que no lo son. Hasta hace poco, no estaba claro cómo el cerebro podía diferenciar entre las dos señales.

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Cuando los nervios se disparan, esencialmente envían un mensaje idéntico cada vez, que se llaman potenciales de acción. Por lo tanto, era difícil ver cómo el cerebro podía determinar si el potencial de acción provenía del flujo de aire o del dulce y dulce chocolate.

Investigadores del Centro RIKEN de Biología del Desarrollo, dirigido por Takeshi Imai, atacaron esta pregunta recientemente. Descubrieron que la respuesta está en el tiempo.

"Sorprendentemente, encontramos que los patrones de disparo temporal de las neuronas pueden distinguir entre las señales mecánicas impulsadas por el flujo de aire y las generadas por los olores. No solo eso, descubrimos que la mecanosensación en realidad mejora el olfato actuando como un marcapasos para el patrón temporal".

Takeshi Imai

Sus resultados fueron publicados recientemente en la revista Neurona.

Visualizando respuestas neuronales a un olfateo

Para obtener esta nueva visión, los investigadores diseñaron una forma de controlar el rítmico olfateo en ratones. Descubrieron que cuando los ratones se presentaban con aire desodorizado (libre de aroma), muchos lotes de glomérulos se activaban solo por el flujo de aire. La actividad disminuyó y fluyó en ciclos que coincidían con la tasa de inhalación.

Identificaron que, aunque la tasa de actividad era la misma, los glomérulos estaban desfasados ??entre sí. Entonces, uno podría dispararse 200 milisegundos después de cada inhalación, otro a 230 milisegundos y otro a 400 milisegundos. Los pulsos tenían la misma duración, pero la activación fue escalonada.

El siguiente video ilustra la tasa de actividad de los glomérulos cuando los ratones inhalaron:

A medida que los científicos aumentaban la velocidad aerodinámica, la actividad de los glomérulos también aumentaba. Sin embargo, la llamada codificación de fase se mantuvo similar, en el sentido de que los patrones de disparo fueron más intensos pero igualmente escalonados de la misma manera.

Pero cuando se presentó un olor a los ratones, el momento de la actividad del glomérulo cambió sustancialmente dentro del ciclo de inhalación. Y curiosamente, independientemente de qué tan fuerte era el aroma, la fase se cambió la misma cantidad.

El siguiente video muestra el patrón de disparo glomerular con y sin aroma:

La importancia del código de fase

La siguiente pregunta para responder fue por qué los receptores en la nariz son sensibles al flujo de aire en absoluto. Para investigar esto, el equipo mantuvo un flujo de aire constante (sin aire pulsante como lo haría al inhalar) y descubrió que la precisión del código de fase disminuía, especialmente si solo había rastros del olor. Esto haría que sea mucho más difícil distinguir los olores.

La codificación de fase es un fenómeno relativamente poco conocido en el campo de la codificación neuronal, es decir, cómo las neuronas responden y traducen los estímulos en señales.

"Aunque también se ha encontrado en el hipocampo en relación con la formación de la memoria", dice Imai, "todavía no sabemos mucho al respecto".

"Afortunadamente", continúa, "nuestro hallazgo facilitará una mejor comprensión de cómo las neuronas se comunican entre sí y cómo se puede derivar el significado de sus señales".

Todavía hay mucho que aprender sobre la codificación de fase. Luego, Imai quiere "comprender cómo se generan los patrones temporales precisos en el bulbo olfatorio y por qué se ven afectados por los olores pero no por las señales que se originan mecánicamente".

La olfacción aún contiene muchos misterios, pero este trabajo proporciona una pequeña pieza del rompecabezas. También ayuda a levantar la tapa sobre cómo las neuronas transmiten información detallada con un lenguaje tan simple.