Przetwarzanie informacji zapachowych w mózgu myszy
Mózg jest organem o skomplikowanej budowie i mimo ogromnego postępu nauki, mechanizmy jego pracy w dalszym ciągu w większości pozostają tajemnicą. Naukowcy realizujący inicjatywę ODORLEARNINGCIRCUIT (Sensory learning-induced changes of neuronal population activity in the olfactory bulb of awake mice) zbadali, w jaki sposób informacje zapachowe są przetwarzane na drodze pomiędzy opuszkami węchowymi i wyspecjalizowanymi obwodami mózgowymi u czuwających myszy podczas zadań polegających na rozróżnianiu zapachów. Do opracowania mapy aktywności populacji neuronalnej wykorzystali mikroskopię dwufotonową. OB zawiera dwie populacje neuronalne nazywane komórkami mitralnymi i kępkowymi, które otrzymują informacje zapachowe i przekazują je do mózgu. Aby rozróżnić te dwie populacje neuronalne w OB, naukowcy wykorzystali genetycznie zakodowane wskaźniki Ca2+ (GECI). Wyniki badań ujawniły plastyczność zespołu zależną od stanu i typu komórki w opuszce węchowej z rozdziałem zależnym od wzoru złożonych informacji zapachowych poprzez równoległe szlaki czuciowe. Komórki mitralne i kępkowe rozróżniały zapachy w oparciu o ich zakresy stężeń. Co ciekawe, umiejętność rozróżniania zapachu przez zespół pozostawała stała w czasie, chociaż reprezentacja zapachu zespołu podlegała stałej dziennej reorganizacji. Aktywne zadania uczenia rozpoznawania zapachów pozwoliły na odkrycie nieznanej do tej pory postaci długoterminowej plastyczności zespołu wyłącznie w populacji komórek mitralnych, która poprawiła umiejętność rozróżniania zapachów. Ogółem wyniki ODORLEARNINGCIRCUIT mogą zostać wykorzystane do optymalizacji kodowania informacji w opuszkach węchowych. Poza fizjologią węchu, te metody mogą również zastać zaadaptowane do badania mechanizmów odpowiadających za pracę innych obwodów neuronalnych.
Słowa kluczowe
Zapach, informacje czuciowe, opuszka węchowa, ODORLEARNINGCIRCUIT, plastyczność zespołu
