Учёные изучили, как обработка запахов влияет на структуры мозга. Они использовали электрические импульсы для стимуляции обонятельных луковиц подопытных животных. Затем они проанализировали активность в обонятельной коре головного мозга, где обрабатываются обонятельные стимулы.
«Мы уже знали, что существует связь между обонятельной луковицей и грушевидной корой, частью обонятельной коры, при восприятии запахов», - объясняет доктор Кристина Штраух, ведущий автор исследования. «Но наша цель состояла в том, чтобы глубже изучить структуры мозга и выяснить, какие области мы недооценивали или игнорировали до сих пор».
«До сих пор только несколько исследований обонятельного восприятия анализировали области мозга за пределами обонятельной луковицы и обонятельной коры у грызунов», - говорит профессор Дениз Манахан-Воган, представитель Центра совместных исследований «Интеграция и изучение сенсорных процессов».
«До сих пор не совсем понятно, как формируются обонятельные воспоминания. Нашей целью было выяснить, в какой степени структуры мозга, не являющиеся частью обонятельной системы, участвуют в формировании обонятельной памяти».
В своем исследовании неврологи объединили электрофизиологическую стимуляцию с функциональной магнитно-резонансной томографией (фМРТ). Следуя этому подходу, команда получила подробную картину нейронных структур, которые реагировали на стимуляцию обонятельной луковицы.
Затем высокочувствительные структуры были проанализированы более глубоко с использованием флуоресцентного анализа гибридизации экспрессии нейрональных генов. Этот метод помогает исследователям определить, действительно ли нейроны хранят обонятельный стимул: это событие служит доказательством формирования памяти и когнитивного контроля.
Конечно, стимуляция обонятельной луковицы привела к изменению активности генов. Это произошло даже в нервных клетках лимбической коры, то есть в функциональной единице, связанной с обработкой эмоций.
«Участие этих не обонятельных структур, вероятно, играет ключевую роль в хранении обонятельного опыта и воспоминаний», - интерпретирует результаты Кристина Штраух. «Из этого мы делаем вывод, что грызуны быстро классифицируют воспринимаемые запахи как приятные или неприятные, когда нюхают их».
В целом, результаты доказывают, что обонятельная система тесно взаимодействует с системами поощрения и отвращения мозга как в обучении, так и в формировании памяти.
«Исследование предоставляет нам дополнительную теоретическую основу для понимания того, почему обоняние играет такую уникальную роль в формировании и восстановлении воспоминаний», - говорит Дениз Манахан-Воган, которая вместе с Кристиной Штраух изучает, как воспоминания формируются с помощью запахов с 2010 года.
Оригинальное исследование: открытый доступ.
« Хранение обонятельной информации задействует подкорковые и корковые области мозга, которые поддерживают определение валентности », Дениз Манахан-Воган и соавт. Кора головного мозга
The olfactory bulb (OB) delivers sensory information to the piriform cortex (PC) and other components of the olfactory system. OB-PC synapses have been reported to express short-lasting forms of synaptic plasticity, whereas long-term potentiation (LTP) of the anterior PC (aPC) occurs predominantly by activating inputs from the prefrontal cortex.
This suggests that brain regions outside the olfactory system may contribute to olfactory information processing and storage. Here, we compared functional magnetic resonance imaging BOLD responses triggered during 20 or 100 Hz stimulation of the OB.
Перевод Юртаев Александр
