MEDICINSKA ISTRAŽIVANJA

Pripremio: I.J.

Čulo mirisa

Cveće ne miriše isto svima

Ukoliko, kao što je to tvrdila Šekspirova Julija, ruža miriše isto svima koji je pomirišu, moglo bi se pretpostaviti da naše nervne ćelije za miris imaju istu šemu. Da sve to nije tako, pokazuju najnovija istraživanja.

Istraživači su razvili novu tehniku zasnovanu na virusima za isticanje pojedinačnih nerava, a zatim su je primenili na čulo mirisa kod miševa. Otkriveno je da neuroni miševa za miris šalju signale u dva ključna regiona mozga na način koji se značajno razlikuje od jednog miša do drugog (takav diverzitet se verovatno može pronaći i kod ljudi). To je pokazalo da čovek ima još mnogo toga da nauči o čulima mirisa i moždanim šemama.

Što se tiče početnih faza percepcije mirisa, šematski obrazac kod sisara je dobro poznat. Svaki primarni neuron zadužen za miris sadrži ulazna vlakna poput korena, obavijena nosnom sluzokožom koja predstavlja receptore specifičnih mirisa. Kada ovi receptori detektuju odgovarajuću „mirisnu“ hemikaliju, njihov neuron domaćin se aktivira i šalje signal preko izlaznog vlakna do centra za početno procesiranje informacija ili strukture u prednjem delu mozga, kod kičmenjaka. Tamo se signal završava u vidu sferičnog svežnja vlakana, što je poznato kao glomerulus glomerul . Vlakna su poređana na veoma konzistentan i uobičajen način tako da je prostorna šema aktivnosti koju izaziva određeni miris skoro ista kod svakog pojedinca. Posmatranjem grupe vlakana koja se aktivira u eksperimentu s mišem, možemo predvideti šta je životinja namirisala.

Međutim, postavlja se pitanje: da li se, u slučaju kada olfaktorni signali idu od vlakana (glomeruli) do višeg centara za procesiranje u olfaktornom korteksu, ovaj obrazac ponavlja? Naučnici pokušavaju da daju odgovor na to pitanje. Već su utvrdili stereotipne mape u korteksu kad su u pitanju čulo vida i dodira. Ista pravilnost se može videti u olfaktornim sistemima mušica. Što se tiče sisara, šeme u delu mozga koji je zadužen za prijem mirisa su slabo istražene.

Nova tehnika praćenja

Signali koje odašilju olfaktorni glomeruli se prenose do viših regiona za procesiranje u olfaktornom korteksu preko mitralnih neurona (MT). Do sada, istraživači nisu imali dovoljno precizne mogućnosti da uđu u trag vezama između pojedinačnih glomerula do MT neurona i do završetaka u olfaktornom korteksu. Međutim, uspeli su da razviju tehniku pomoću koje mogu da ubace veoma efikasan virus u glomerule. Tako se MT neroni mogu obeležiti i razdvojiti različitim fluorescentnim bojama. Zatim se može ući u trag njihovim izlaznim vlaknima, aksonima, koja predstavljaju produžetak citoplazme nervne ćelije.

Iznenađujuća raznolikost

Novootkrivena tehnika je omogućila praćenje razgranatih aksona do dva kortikalna centra za procesiranje. U oba regiona, lokacije završetaka MT aksona pokazivale su drugačiju šemu. Sve je to delovalo mnogo raznovrsnije nego što su naučnici očekivali.

Da bi pomogao kolegama u poređenju obrazaca kod više primeraka miševa, stručnjak za neuroinformatiku Stiven Larson, sa Univerziteta u Kaliforniji, u San Dijegu, osmislio je anatomski 3D „model mozga“ na bazi softvera. Ekipa je potom zabeležila na tom modelu svoje crteže nerava sakupljene pomoću eksperimenata s miševima. Otkriveno je da MT projekcije istih glomerulusa nisu bile iste kod svih miševa. Drugim rečima, olfaktorna šema je jedinstvena u regionima mozga za viši stepen obrade, a s obzirom da miševi predstavljaju model za sve sisare, može se pretpostaviti da ovo važi i za ljude.

To je iznenađujuće iz dva razloga. Prvo, ostaje nejasno kako u toku razvoja fetusa aksoni susednih i naizgled identičnih MT neurona stižu na tako različite destinacije olfaktornog korteksa? Drugo, postavlja se pitanje: kako sisari mogu da osećaju isti miris na isti način ako svaki olfaktorni korteks ima jedinstveni obrazac? Naučnici predlažu sledeće rešenje: pravilnost olfaktornih iskustava koju vidimo na osnovu sličnog opisa mirisa, možda potiče od treće grupe projekcija MT neurona u delu mozga koji je poznat kao obrađivač emocija. Taj region mozga je teško ispitati zbog udaljenosti, ali bi to moglo biti područje uređenije stereotipne postavke.

I.J.