Nghiên cứu Y - Dược Thứ năm, ngày 25/6/2020

Các nhà khoa học giải mã làm thế nào não bộ cảm nhận được mùi

Các nhà khoa học đã giải mã thêm về cách bộ não của động vật có vú nhận biết mùi và phân biệt một mùi với hàng ngàn mùi khác.

Ảnh minh họa
Ảnh minh họa
Trong các thí nghiệm trên chuột, lần đầu tiên các nhà nghiên cứu của Trường Y khoa NYU Grossman đã tạo ra một chữ ký điện được coi là mùi trong trung tâm xử lý mùi của não, mặc dù mùi này không tồn tại.

Do tín hiệu mô phỏng mùi là do con người tạo ra, các nhà nghiên cứu có thể điều khiển thời gian và trật tự của tín hiệu thần kinh liên quan và xác định những thay đổi nào là quan trọng nhất đối với khả năng chuột xác định chính xác "mùi tổng hợp".

Edmund Chong, MS, một sinh viên tiến sĩ tại nghiên cứu cho biết: "Giải mã cách não bộ phân biệt mùi rất phức tạp, một phần, bởi vì không giống như các giác quan khác như thị giác, chúng ta chưa biết các khía cạnh quan trọng nhất của mùi cá nhân". NYU Langone Sức khỏe. "Ví dụ, trong nhận dạng khuôn mặt, não có thể nhận ra con người dựa trên các tín hiệu thị giác, chẳng hạn như mắt, thậm chí không nhìn thấy mũi và tai của ai đó", Chong nói. "Nhưng những đặc điểm phân biệt này, như được ghi lại bởi bộ não, vẫn chưa được tìm thấy cho mỗi mùi."

Các kết quả nghiên cứu hiện tại, được công bố trực tuyến trên tạp chí Science vào ngày 18 tháng 6, tập trung vào khứu giác, nằm sau mũi ở động vật và con người. Các nghiên cứu trong quá khứ đã chỉ ra rằng các phân tử trong không khí liên kết với mùi hương kích hoạt các tế bào thụ thể lót trong mũi để gửi tín hiệu điện đến các bó dây thần kinh trong bóng đèn gọi là cầu thận, sau đó đến các tế bào não (tế bào thần kinh).

Thời gian và thứ tự kích hoạt cầu thận được biết là duy nhất cho mỗi mùi, các nhà nghiên cứu cho biết, với các tín hiệu sau đó được truyền đến vỏ não, điều khiển cách thức động vật cảm nhận, phản ứng và ghi nhớ mùi. Nhưng vì mùi hương có thể thay đổi theo thời gian và hòa lẫn với những người khác, cho đến nay các nhà khoa học đã phải vật lộn để theo dõi chính xác một dấu hiệu mùi duy nhất trên một số loại tế bào thần kinh.


Đối với nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã thiết kế các thí nghiệm dựa trên sự sẵn có của chuột được biến đổi gen bởi một phòng thí nghiệm khác để các tế bào não của chúng có thể được kích hoạt bằng cách chiếu ánh sáng vào chúng - một kỹ thuật gọi là optogenetic. Tiếp theo, họ huấn luyện những con chuột nhận ra tín hiệu được tạo ra bằng cách kích hoạt sáu cầu thận - được biết là giống với mô hình gợi lên bởi mùi - bằng cách chỉ cho chúng phần thưởng nước khi chúng nhận ra "mùi" chính xác và đẩy cần gạt.

Nếu chuột đẩy cần gạt sau khi kích hoạt một bộ cầu thận khác (mô phỏng mùi khác), chúng không nhận được nước. Sử dụng mô hình này, các nhà nghiên cứu đã thay đổi thời gian và hỗn hợp các cầu thận được kích hoạt, lưu ý cách mỗi thay đổi tác động đến nhận thức của chuột như được phản ánh trong một hành vi: độ chính xác mà nó tác động lên tín hiệu mùi tổng hợp để nhận phần thưởng.

Cụ thể, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng việc thay đổi các tiểu cầu trong mỗi bộ xác định mùi được kích hoạt trước tiên dẫn đến việc giảm 30% khả năng chuột cảm nhận chính xác tín hiệu mùi và lấy nước. Những thay đổi trong các tiểu cầu cuối cùng trong mỗi bộ đi kèm với việc giảm 5% trong việc cảm nhận mùi chính xác.

Các nhà nghiên cứu cho biết thời gian của các hoạt động của cầu thận hoạt động cùng nhau "giống như các nốt trong giai điệu", các nhà nghiên cứu cho biết, với sự chậm trễ hoặc gián đoạn trong "ghi chú" chính xác làm giảm độ chính xác. Kiểm soát chặt chẽ trong mô hình của họ về thời gian, số lượng, và các thụ thể và cầu thận được kích hoạt ở chuột, cho phép nhóm nghiên cứu sàng lọc qua nhiều biến số và xác định các đặc điểm mùi nào nổi bật.

"Bây giờ chúng ta có một mô hình để phá vỡ thời gian và thứ tự kích hoạt cầu thận, chúng ta có thể kiểm tra số lượng và loại thụ thể tối thiểu cần thiết của khứu giác để xác định một mùi đặc biệt", nhà nghiên cứu và nhà nghiên cứu thần kinh học cao cấp Dmitry Rinberg, tiến sĩ .

Rinberg, phó giáo sư tại NYU Langone và Viện khoa học thần kinh của nó, cho biết mũi người được biết là có khoảng 350 loại thụ thể mùi khác nhau, trong khi chuột, có khứu giác chuyên biệt hơn, có hơn 1.200 thụ thể.

"Kết quả của chúng tôi lần đầu tiên xác định một mã cho cách não chuyển đổi thông tin cảm giác thành nhận thức về một cái gì đó, trong trường hợp này là mùi", Rinberg nói thêm. "Điều này đặt chúng ta gần hơn để trả lời câu hỏi lâu đời trong lĩnh vực của chúng ta về cách não trích xuất thông tin cảm giác để gợi lên hành vi."



Nguồn: Tài liệu được cung cấp bởi NYU Langone Health / Trường Y khoa NYU 
- Thuocbietduoc.com.vn cung cấp thông tin về hơn 30.000 loại thuốc theo toa, thuốc không kê đơn. - Các thông tin về thuốc trên Thuocbietduoc.com.vn cho mục đích tham khảo, tra cứu và không dành cho tư vấn y tế, chẩn đoán hoặc điều trị. - Khi dùng thuốc cần tuyệt đối tuân theo theo hướng dẫn của Bác sĩ
- Chúng tôi không chịu trách nhiệm về bất cứ hậu quả nào xảy ra do tự ý dùng thuốc dựa theo các thông tin trên Thuocbietduoc.com.vn
Thông tin Thuốc và Biệt Dược
- Giấy phép ICP số 235/GP-BC.
© Copyright Thuocbietduoc.com.vn
- Contact: VBCmedia, Jsc. - No 34, Louis Metropolis, Hanoi - Email: contact@thuocbietduoc.com.vn