Oamenii de știință cartografiează cum celulele individuale ale creierului procesează mirosul, într-un studiu uman revoluționar

Pentru prima dată în istorie, cercetătorii au reușit să înregistreze activitatea neuronilor individuali la oameni treji în timp ce aceștia percep diferite parfumuri, oferind o perspectivă fără precedent asupra unuia dintre cele mai misterioase simțuri ale noastre. Studiul, publicat în Nature, umple decalajele de decenii dintre experimentele pe animale și înțelegerea olfactivă umană.

Tehnici revoluționare de înregistrare dezvăluie secretele neuronale ale mirosului

Echipa de cercetare, condusă de oamenii de știință de la University Hospital Bonn, a folosit tehnici avansate pentru a monitoriza activitatea unui singur neuron în cortexul piriform și în lobul temporal medial al participanților conștienți. În timp ce voluntarii îndeplineau sarcini de evaluare și identificare a mirosurilor, cercetătorii au surprins modele de activare în timp real în mai multe regiuni cerebrale, printre care cortexul piriform, amigdala, cortexul entorhinal și hipocampul.

Descoperirile releasă constituie o orchestră neuronală sofisticată, în care diferite zone ale creierului joacă roluri distincte în procesarea mirosului. Neuronii din cortexul piriform codifică în principal identitatea chimică a mirosurilor – acționând practic ca „detectorul de amprente” olfactive al creierului. În același timp, neuronii hipocampali reflectă percepția subiectivă a mirosului și prevăd cât de bine pot participanții să identifice anumite parfumuri.

Dincolo de detectarea simplă a mirosului: integrarea multimodală în creier

Probabil cel mai surprinzător aspect este că procesarea mirosului în creierul uman depășește cu mult simpla detectare a parfumurilor. Neuronii din cortexul piriform răspundeau nu doar la mirosuri reale, ci și la imagini asociate, demonstrând existența unui sistem multimodal ce combină informații vizuale și olfactive.

Amigdala a prezentat un comportament deosebit, cu neuroni care codifică valența subiectivă a mirosului – adică dacă participanții îl percep ca fiind plăcut sau neplăcut. Acest cod emoțional explică de ce anumite parfumuri pot declanșa reacții emoționale și amintiri extrem de puternice.

Implicații pentru înțelegerea percepției umane

Studiul a arătat, de asemenea, că expunerea repetată la același miros determină neuronii să își reducă rata de foc, evidențiind suprimarea repetitivă centrală și habituarea la nivelul unei singure celule. Această bază neurobiologică a adaptării olfactive explică de ce, în timp, devenim mai puțin conștienți de mirosurile persistente – de la cafeaua care fierbe în bucătărie la propriul parfum.

Cel mai remarcabil, cercetătorii au identificat neuroni care reacționează la informații coerente din punct de vedere semantic, atât la mirosuri, cât și la imagini – practic „celule de concept” pentru miros. Aceste constatări sugerează că olfacția umană nu funcționează doar ca un sistem de detectare chimică, ci ca parte a unui codificator conceptual complex ce integrează multiple modalități senzoriale și semnificații abstracte.

Acest studiu revoluționar deschide noi căi pentru înțelegerea tulburărilor de procesare senzorială, dezvoltarea de tratamente pentru afecțiuni legate de miros și aprofundarea cunoașterii fundamentale a modului în care creierul uman construiește experiența senzorială bogată a lumii în care trăim.