Investigadores realizan mapeo para identificar que conecta al olfato con la percepción
Nuestro sentido del olfato tiene un poderoso efecto en nuestro comportamiento y emociones. Los aromas pueden evocar recuerdos vívidos del pasado o advertirnos de un fuego ardiente. Sin embargo, para los neurocientíficos, el olfato sigue siendo el más misterioso de nuestros cinco sentidos.
Una vez que la nariz detecta algo, ¿cómo determina el cerebro lo que significa? Los científicos no están seguros. Para ayudarlos a resolverlo, los investigadores del Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL) Florin Albeanu, Alexei Koulakov y Anthony Zador han creado un nuevo y extenso mapa de los circuitos olfativos del cerebro. Su trabajo se publica enCell.
«Es una pregunta abierta en este punto, cómo procesamos exactamente el olor», dice Albeanu. «¿Cuáles son las características en el espacio de olor que el cerebro está extrayendo y utilizando para crear percepciones de objetos olfativos? ¿Y exactamente cuáles son los mecanismos en el cerebro?»
Debido a que los estudios previos de lacorteza olfativano pudieron encontrar ninguna organización lógica entre las neuronas allí, muchos neurocientíficos sospecharon que la información sobre los olores se transmitía al azar a través del cerebro. Pero esos estudios examinaron los patrones de conectividad de solo unas pocas docenas de neuronas.
Utilizando nuevas tecnologías de mapeo cerebral basadas en ADN desarrolladas en el laboratorio de Zador, llamadas MAPseq y BARseq, el equipo de CSHL puede rastrear los caminos de más neuronas individuales de procesamiento olfativo que nunca, miles dentro del cerebro de un solo ratón. Gracias a su trabajo, los científicos pueden dar sentido a los circuitos olfativos y su lógica subyacente.
El nuevo mapa traza la forma en que la información sensorial se enruta entre las partes del cerebro que procesan el olfato. Estos incluyen el bulbo olfatorio, que recibeinformación sensorialde la nariz, el centro primario de procesamiento del olfato llamadocorteza piriforme y varias otrasregiones del cerebroque reciben entradas del bulbo olfatorio.
Dentro de la corteza piriforme, el equipo encontró que las neuronas hacia la parte frontal del cerebro tenían diferentes patrones de conectividad que las de la parte posterior. «A medida que te mueves a lo largo de este eje, ves que el patrón de proyección de las neuronas cambia gradualmente en términos de cómo transmite información a otras regiones del cerebro», dice Koulakov. «Eso está sincronizado con la forma en que el bulbo olfatorio se proyecta a esas regiones del cerebro, así como a los mismos lugares dentro de la corteza piriforme», explica. Cada uno de estos «motivos de circuito» paralelos puede procesar diferentes aspectos de la información de olores.
Esto recuerda lo que los neurocientíficos han encontrado en otras partes del cerebro donde las conexiones y ubicaciones de las neuronas corresponden a características específicas de las entradas sensoriales como imágenes y sonidos. En el sistema auditivo, la posición de las neuronas a lo largo de un eje se relaciona con las frecuencias de sonido que escuchamos. Del mismo modo, en el sistema visual, la posición de las neuronas transmite información sobre la ubicación de un objeto visto, entre otras características, y los diferentes circuitos neuronales se sintonizan con las ubicaciones e identidades de los objetos («dónde» vs. «qué» vías).
Los investigadores dicen que el mapa olfativo podría ofrecer avances hacia «la última frontera de la neurociencia sensorial». Sugieren que apunta hacia la existencia de diferentes circuitos neuronales dedicados a evaluar la identidad de un olor, qué tan agradable es, o de dónde viene, y cómo actuar sobre él. «Nos pone a nosotros y al campo de una manera, en un estado mental muy diferente», dice Albeanu. «Es un paso hacia la comprensión de la naturaleza del procesamiento olfativo».
