Scienziati decodificano come cervello dei topi distingue un odore dall’altro

I ricercatori hanno addestrato i topi a riconoscere determinati odori creare artificialmente (credito: DOI: 10.1126/science.aba2357 | *Science*)

Il modo con cui il cervello dei mammiferi “sente” gli odori e li distingue da migliaia di altri odori diversi è stato ulteriormente compreso e decodificato da un team di ricercatori della NYU Grossman School of Medicine e della NYU Langone Health, come rileva un comunicato stampa apparso sul sito della Langone.

L’unicità degli odori arriva dai tempi e dall’ordine di attivazione dei glomeruli, cellule che rivestono il naso e che inviano segnali elettrici al bulbo olfattivo e ai neuroni cerebrali.
Attraverso una tecnica nota come optogenetica, i ricercatori hanno intercettato, per la prima volta, una firma elettrica percepita come un odore nel centro dell’elaborazione dell’olfatto, il cosiddetto bulbo olfattivo, dei topi. Questo segnale elettrico può essere trasmesso cervello anche quando l’odore non viene letteralmente percepito attraverso il naso.

I ricercatori, infatti, partendo da un segnale dell’odore simulato creato artificialmente, hanno poi manipolato questo segnale odoroso diventato poi segnale nervoso in modo che le cellule cerebrali venivano attivate illuminandole con un fascio di luce.
Hanno poi addestrato i topi a riconoscere un particolare segnale generato dall’attivazione della luce di sei glomeruli dando loro una ricompensa in acqua solo quando percepivano l’odore corretto e spingevano la leva.
Cambiando i tempi il mix di glomeruli attivati, si otteneva un effetto sul livello di percezione dei topi dell’odore e quindi sull’accuratezza con cui agivano per ottenere la ricompensa.

“I nostri risultati identificano per la prima volta un codice per il modo in cui il cervello converte le informazioni sensoriali in percezione di qualcosa, in questo caso un odore”, spiega Dmitry Rinberg, neurobiologo e autore senior dello studio. “Questo ci avvicina a rispondere alla domanda di lunga data nel nostro campo di come il cervello estrae informazioni sensoriali per evocare il comportamento.”

A differenza di altri sensi, come la vista e l’udito, quello dell’olfatto presenta infatti ancora diversi lati oscuri per quanto riguarda il discernimento che facciamo da un odore all’altro.
“Nel riconoscimento facciale, ad esempio, il cervello è in grado di riconoscere le persone in base a segnali visivi, come gli occhi, anche senza vedere il naso e le orecchie di qualcuno”, spiega Edmund Chong, uno dei ricercatori che ha eseguito lo studio pubblicato su Science. “Ma queste caratteristiche distintive, come registrate dal cervello, devono ancora essere trovate per ogni odore.”