Ecco come il cervello “annusa” gli odori

Individuate le cellule che maggiormente hanno una funzione nel percepire e distinguere gli stimoli olfattivi, la cui importanza finora era stata sottovalutata.

 

Dalla loro scoperta oltre 100 anni fa, i neuroni nel bulbo olfattivo del cervello, particolari cellule a ciuffo, sono stati difficili da studiare.

La stretta vicinanza tra questi e altri neuroni chiamati cellule mitrali, ha limitato la capacità di sezionare l’attività di ogni singolo neurone.

Sfruttando marcatori genetici fluorescenti e nuove tecnologie di imaging ottico, i neuroscienziati del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) sono stati in grado di confrontare l’attività dei neuroni.

Il professore associato del CSHL Florin Albeanu e l’assistente professor Arkarup Banerjee hanno scoperto che queste cellule sono più brave a riconoscere gli odori rispetto alle cellule mitrali.

Hanno scoperto che sono essenziali per uno dei due circuiti neurali paralleli che aiutano il cervello a elaborare diverse caratteristiche dell’odore.

I risultati aiutano a spiegare come il cervello assorbe le informazioni sensoriali che influenzano il comportamento e le emozioni.

I ricercatori hanno esposto i topi a vari odori, dalla menta fresca alle banane dolci, a diverse concentrazioni. Hanno monitorato contemporaneamente l’attività neurale dei due tipi di cellule e hanno scoperto che queste cellule  superavano in prestazioni le cellule mitrali.

Erano più veloci e precise a distinguere gli odori e in una varietà più ampia. Se è stata dunque evidenziata l’importanza di tali neuroni, la ricerca ha anche portato a una nuova domanda senza risposta: “se sono effettivamente più brave a riconoscere gli odori, qual è allora la funzione delle cellule mitrali?”

Albeanu e Banerjee pensano che le cellule mitrali amplifichino gli odori importanti. Fanno parte di un ciclo di feedback neurale che può aiutare un animale a dare la priorità, ad esempio, all’odore del cibo o di un predatore.

Al contrario, le altre cellule fanno parte di un secondo ciclo di feedback che aiuta a elaborare l’intensità e l’identità dell’odore. Questo può guidare gli animali a localizzare gli odori nell’ambiente.

I due circuiti neurali offrono nuove spiegazioni su come il cervello elabora le informazioni sensoriali. Andando avanti, i nuovi strumenti di imaging genetico e ottico utilizzati dal team CSHL potrebbero scoprire neuroni più sottovalutati coinvolti nell’elaborazione sensoriale.

Immagine: CSHL, 2022