Δύο νέες μελέτες αποκαλύπτουν τον «χαμένο χάρτη» της όσφρησης

ΜΕΛΕΤΕΣ ΟΣΦΡΗΣΗ Facebook Twitter
0

Για δεκαετίες, οι επιστήμονες κατάφεραν να χαρτογραφήσουν με εντυπωσιακή ακρίβεια τα περισσότερα αισθητηριακά συστήματα του ανθρώπινου σώματος, από την όραση και την ακοή μέχρι την αφή, όμως χωρίς να πετύχουν κάτι ανάλογο για την όσφρηση.

Στην περίπτωση της όσφρησης, η εικόνα παρέμενε εν πολλοίς θολή. Η μύτη, με την τεράστια ποικιλία υποδοχέων οσμών που διαθέτει, θεωρούνταν ένα «χαοτικό» σύστημα, όπου οι αισθητηριακές δομές ήταν διασκορπισμένες χωρίς συγκεκριμένη οργάνωση.

Ωστόσο, δύο νέες επιστημονικές μελέτες έρχονται να ανατρέψουν αυτή την αντίληψη. Ερευνητικές ομάδες κατάφεραν να χαρτογραφήσουν με λεπτομέρεια τη μύτη ποντικιών και να δείξουν ότι οι υποδοχείς όσφρησης δεν είναι κατανεμημένοι τυχαία, αλλά οργανώνονται σε ένα σταθερό και προβλέψιμο χωρικό μοτίβο.

Η όσφρηση χαρτογραφείται

Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Cell, αποτελούν την πρώτη ολοκληρωμένη χαρτογράφηση υψηλής ανάλυσης των υποδοχέων οσμών, και υποδεικνύουν ότι η όσφρηση ακολουθεί βασικές αρχές οργάνωσης παρόμοιες με εκείνες των άλλων αισθήσεων.

Στη μελέτη, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν προηγμένες τεχνικές γενετικής ανάλυσης και απεικόνισης για να εντοπίσουν τη θέση κάθε τύπου υποδοχέα μέσα στη μύτη. Στα ποντίκια, υπάρχουν περίπου 1.100 διαφορετικοί τύποι οσφρητικών υποδοχέων, δηλαδή πρωτεΐνες που βρίσκονται στην επιφάνεια των νευρώνων και δεσμεύουν συγκεκριμένα μόρια οσμών.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι κάθε τύπος υποδοχέα καταλαμβάνει μια συγκεκριμένη και σταθερή θέση, η οποία επαναλαμβάνεται με συνέπεια από ζώο σε ζώο. Με άλλα λόγια, η μύτη φαίνεται να διαθέτει έναν «χάρτη», μια οργανωμένη δομή που μέχρι σήμερα παρέμενε αόρατη.

«Η χωρική οργάνωση της πληροφορίας αποτελεί βασική αρχή για όλα τα αισθητηριακά συστήματα», εξηγεί ο νευροβιολόγος Sandeep Robert Datta από το Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ. «Η όσφρηση ήταν μέχρι τώρα η εξαίρεση. Με αυτή την έρευνα, αποκαλύπτουμε σε κάποιο βαθμό έναν χαμένο χάρτη».

Η διαφορά της όσφρησης με τις υπόλοιπες αισθήσεις

Η σημασία του ευρήματος γίνεται πιο σαφής αν συγκριθεί με άλλες αισθήσεις. Στην ακοή, για παράδειγμα, γειτονικά κύτταρα ανταποκρίνονται σε παρόμοιες συχνότητες ήχου, ενώ στην όραση, γειτονικοί νευρώνες επεξεργάζονται πληροφορίες από κοντινά σημεία του οπτικού πεδίου. Αυτή η «τοπογραφική» οργάνωση βοηθά τον εγκέφαλο να επεξεργάζεται πιο αποδοτικά τα ερεθίσματα.

Στη μύτη, ωστόσο, η τεράστια ποικιλία υποδοχέων είχε οδηγήσει πολλούς επιστήμονες στο συμπέρασμα ότι δεν υπήρχε αντίστοιχη δομή. Οι νέες μελέτες δείχνουν ότι αυτό δεν ισχύει.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η θέση κάθε υποδοχέα δεν καθορίζεται τυχαία, αλλά φαίνεται να σχετίζεται με τη δραστηριότητα συγκεκριμένων γονιδίων. Αναλύοντας τα κύτταρα της μύτης, εντόπισαν εκατοντάδες γονίδια που ενεργοποιούνται διαφορετικά, ανάλογα με τον τύπο του υποδοχέα που εκφράζει κάθε νευρώνας.

Μέρος αυτών των γονιδίων είναι γνωστό ότι παίζει ρόλο στην ανάπτυξη των νευρώνων και στον προσανατολισμό τους στον χώρο. Αυτό οδήγησε τους επιστήμονες στην υπόθεση ότι η γενετική δραστηριότητα συμβάλλει στον καθορισμό της θέσης κάθε υποδοχέα μέσα στη μύτη.

Πώς επιβεβαιώθηκαν τα ευρήματά τους για την όσφρηση

Για να επιβεβαιώσουν αυτή την ιδέα, χρησιμοποίησαν τεχνολογίες χωρικής απεικόνισης, οι οποίες τους επέτρεψαν να εντοπίσουν με ακρίβεια πού εκφράζονται συγκεκριμένα γονίδια στον ιστό. Παράλληλα, δεύτερη ερευνητική ομάδα χαρτογράφησε την ίδια διαδικασία τόσο στη μύτη όσο και στον οσφρητικό βολβό, τη δομή του εγκεφάλου που λαμβάνει τα σήματα της όσφρησης.

Τα αποτελέσματα των δύο ομάδων συνέκλιναν, καθώς οι χάρτες ήταν σχεδόν ταυτόσημοι, ενώ διαπιστώθηκε ότι η οργάνωση στη μύτη αντικατοπτρίζεται και στον εγκέφαλο.

Παρότι τα ευρήματα αφορούν ποντίκια, ανοίγουν τον δρόμο για την κατανόηση της ανθρώπινης όσφρησης. Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη αν ο ίδιος ακριβώς χάρτης υπάρχει και στον άνθρωπο, ούτε γιατί οι υποδοχείς κατανέμονται με αυτόν τον τρόπο.

Μία πιθανή εξήγηση είναι ότι γειτονικοί νευρώνες ανιχνεύουν -χημικά- παρόμοιες οσμές, ενώ μια άλλη υπόθεση είναι ότι η οργάνωση σχετίζεται με το «νόημα» των οσμών, όπως για παράδειγμα, αν είναι ευχάριστες ή απωθητικές.

Σε κάθε περίπτωση, οι ερευνητές συμφωνούν ότι η ανακάλυψη αποτελεί ένα κρίσιμο βήμα. «Χωρίς να γνωρίζουμε ότι υπάρχει αυτός ο χάρτης, δεν υπήρχε καν λόγος να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί», σημειώνει ο Datta.

Η νέα γνώση αναμένεται να συμβάλει όχι μόνο στη βασική κατανόηση της όσφρησης, αλλά και σε εφαρμογές που σχετίζονται με νευρολογικές παθήσεις, την απώλεια όσφρησης ή ακόμη και την ανάπτυξη τεχνητών αισθητηριακών συστημάτων.

Με πληροφορίες από New York Times

Τech & Science
0

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ

ΠΙΤ ΧΕΓΚΣΕΘ AI ΠΕΝΤΑΓΩΝΟ ANTHROPIC CLAUDE

Τech & Science / Politico: Το Πεντάγωνο θέλει να αξιοποιήσει και να «οπλίσει» νέα AI μοντέλα κυβερνοπολέμου

Στο επίκεντρο βρίσκεται το Claude Mythos Preview της Anthropic, ένα μοντέλο που φέρεται να διαθέτει ιδιαίτερα εξελιγμένες δυνατότητες στον εντοπισμό ψηφιακών ευπαθειών και στην εκτέλεση σύνθετων ενεργειών hacking
THE LIFO TEAM
ΑΝΟΙΑ ΚΑΚΗ ΣΥΝΗΘΕΙΑ ΔΙΑΚΟΠΗ

Τech & Science / Η διακοπή αυτής της κακής συνήθειας ίσως συνδέεται με μειωμένο κίνδυνο εμφάνισης άνοιας

Οι ερευνητές επισημαίνουν πως η μελέτη αυτή καταδεικνύει μόνο μια συσχέτιση και δεν αποδεικνύει ότι η διακοπή αυτής της συνήθειας μειώνει τον κίνδυνο άνοιας και γνωστικής εξασθένησης
THE LIFO TEAM
ΣΜΝ ΓΟΝΟΡΡΟΙΑ ΣΥΦΙΛΗ

Τech & Science / Σε ιστορικό υψηλό τα ΣΜΝ στην Ευρώπη: Ρεκόρ κρουσμάτων γονόρροιας και σύφιλης

Οι ειδικοί προειδοποιούν ότι, αν δεν αντιμετωπιστούν, οι λοιμώξεις αυτές μπορεί να προκαλέσουν σοβαρές επιπλοκές, όπως χρόνιο πόνο, υπογονιμότητα και, στην περίπτωση της σύφιλης, προβλήματα στην καρδιά και το νευρικό σύστημα
THE LIFO TEAM
ΕΜΠΟΛΑ ΙΟΣ ΚΟΝΓΚΟ

Τech & Science / Γιατί είναι τόσο δύσκολο να περιοριστεί η τελευταία έξαρση του ιού Έμπολα;

Το συγκεκριμένο ξέσπασμα στη Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό οφείλεται στο σπάνιο στέλεχος Bundibugyo, το οποίο είχε να εμφανιστεί πάνω από μία δεκαετία και έχει προκαλέσει μόνο δύο προηγούμενες επιδημίες
THE LIFO TEAM
Το FaceTime είδε γυμνό και πάγωσε τη στιγμή για ζευγάρια από απόσταση

Τech & Science / Το FaceTime είδε γυμνό και πάγωσε τη στιγμή για ζευγάρια από απόσταση

Η λειτουργία Sensitive Content Warning της Apple, που θολώνει πιθανό γυμνό σε FaceTime, Messages και AirDrop, έχει γίνει viral στα social media, με χρήστες να λένε ότι τους διέκοψε σε απολύτως συναινετικές στιγμές με τους συντρόφους τους
THE LIFO TEAM
COLOSSAL BIOSCIENCES ΚΟΤΟΠΟΥΛΑ ΑΥΓΑ

Τech & Science / Εταιρεία που θέλει να επαναφέρει το μαμούθ ανακοίνωσε ότι εκκόλαψε κοτόπουλα σε τεχνητά αυγά

Η εταιρεία μιλά για ένα νέο βήμα για τη «νεκρανάσταση» εξαφανισμένων ειδών, με στόχο η τεχνολογία να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία πτηνών που θα μοιάζουν με το γιγαντιαίο moa της Νέας Ζηλανδίας
THE LIFO TEAM
Η Google θέλει να βάλει έναν AI βοηθό σε κάθε μικρή στιγμή της ημέρας σου

Τech & Science / Η Google θέλει να βάλει έναν AI βοηθό σε κάθε μικρή στιγμή της ημέρας σου

Στο Google I/O, η εταιρεία παρουσίασε το Gemini Spark, έναν AI βοηθό που θα οργανώνει email, σημειώσεις, αγορές και αναζητήσεις στο παρασκήνιο μαζί με νέα εργαλεία βίντεο και την επιστροφή των έξυπνων γυαλιών.
THE LIFO TEAM