Mirosul modelează modul în care experimentăm lumea în fiecare zi, ajutându-ne să detectăm pericole, să îmbogățim aromele și să declanșăm amintiri - totuși, pentru toată importanța sa, oamenii de știință au rătăcit cu ochii închiși când vine vorba de a înțelege cum funcționează de fapt. Până acum.

Într-un nou studiu pe șoareci, Sandeep (Robert) Datta, profesor de neurobiologie la Harvard Medical School, și colegii săi au construit prima hartă detaliată care arată cum sunt aranjați peste o mie de tipuri de receptori olfactivi în interiorul nasului. Surpriză: nu sunt aruncați acolo ca niște confetti.

„Olfacția este super-misterioasă”, a recunoscut Datta, ceea ce este un mod politicos de a spune că a fost verișorul ciudat al simțurilor - vederea, auzul și tactilul au hărți ordonate, dar mirosul a stat bosumflat într-un colț. Cercetătorii au descoperit că neuronii care poartă acești receptori formează benzi orizontale, sau dungi, care merg de la vârful nasului până la bază, grupate pe tip de receptor. „Rezultatele noastre aduc ordine într-un sistem despre care se credea anterior că nu are ordine”, a spus Datta.

Echipa a analizat aproximativ 5,5 milioane de neuroni din peste 300 de șoareci, combinând secvențierea unicelulară cu transcriptomica spațială pentru a localiza exact unde trăiește fiecare neuron. „Acesta este acum, probabil, cel mai secvențiat țesut neural vreodată”, a remarcat Datta, dovedind că șoarecii au un GPS celular mai bun decât majoritatea oamenilor. Harta se aliniază, de asemenea, cu hărțile corespunzătoare din bulbul olfactiv al creierului, oferind o nouă perspectivă asupra modului în care informațiile olfactive călătoresc de la nas la circuitele neuronale.

Șoarecii au aproximativ 20 de milioane de neuroni olfactivi, fiecare exprimând unul dintre peste o mie de tipuri de receptori - comparativ cu vederea cromatică umană, care se descurcă cu doar trei tipuri principale de receptori. Mirosul, cu alte cuvinte, este un supra-performant. Cercetătorii au identificat acidul retinoic, o moleculă care reglează activitatea genelor, ca factor cheie care ghidează această aranjare precisă. Un gradient de acid retinoic ajută fiecare neuron să activeze receptorul corect în funcție de poziția sa; când nivelurile au fost modificate, întreaga hartă a receptorilor s-a deplasat în sus sau în jos. „Arătăm că dezvoltarea poate realiza această performanță de a organiza o mie de receptori olfactivi diferiți într-o hartă incredibil de precisă”, a spus Datta.

Un studiu separat condus de Catherine Dulac la Universitatea Harvard, publicat în aceeași ediție a Cell, a găsit rezultate consistente - pentru că știința iubește o bună coroborare.

Dincolo de satisfacerea curiozității de bază, această descoperire ar putea ajuta la tratarea pierderii mirosului, care în prezent are puține tratamente eficiente, deși afectează siguranța, nutriția și sănătatea mintală. „Fără înțelegerea acestei hărți, suntem sortiți eșecului în dezvoltarea de noi tratamente”, a avertizat Datta. Echipa lucrează acum pentru a înțelege de ce dungile receptorilor apar în ordinea lor specifică și dacă aceeași organizare există la oameni, putând ghida terapiile cu celule stem sau interfețele creier-calculator pentru a restabili simțul mirosului.

Așa că data viitoare când miroși un trandafir și simți un val de nostalgie, amintește-ți: în nasul tău are loc o petrecere cu dungi înalt organizată, iar știința are în sfârșit lista de invitați.