Olfato

Cientistas decodificam como o cérebro distingue cheiros

Nina Gattis, editado por Fabiana Rolfini 19/06/2020 16h54
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Pesquisadores utilizaram ratos geneticamente modificados em laboratório para que seus neurônios do olfato fossem ativados com luz

A partir de um estudo com ratos modificados em laboratório, cientistas da Escola de Medicina Grossman, da Universidade de Nova York, nos Estados Unidos, decodificaram o cérebro de mamíferos para entender como esses animais distinguem odores.


"Nossos resultados identificam pela primeira vez um código de como o cérebro converte informações sensoriais em percepção de alguma coisa, neste caso um odor", afirmou o neurobiólogo Dmitry Rinberg. "Isso nos coloca mais perto de responder à pergunta de longa data em nosso campo sobre como o cérebro extrai informações sensoriais para evocar o comportamento", acrescentou.

Para tal, os pesquisadores foram capazes de desenvolver, pela primeira vez, uma assinatura elétrica que é percebida como um odor quando chega ao centro de odores do cérebro dos mamíferos, mesmo que não haja um cheiro de fato.

"Decodificar como o cérebro diferencia os odores é complicado, em parte porque, ao contrário de outros sentidos, como a visão, ainda não conhecemos os aspectos mais importantes dos cheiros individuais", explicou Edmund Chong, principal autor do estudo. "No reconhecimento facial, por exemplo, o cérebro pode reconhecer pessoas com base em pistas visuais, como os olhos, mesmo sem ver o nariz e os ouvidos de alguém", continuou Chong. "Mas essas características distintivas, conforme registradas pelo cérebro, ainda precisam ser encontradas para cada cheiro", completou.

Bulbo olfativo

O estudo foi concentrado no bulbo olfativo, uma área do cérebro que se localiza na parte de trás do nariz de mamíferos, inclusive em seres humanos, responsável por captar os odores. Moléculas de aroma transportadas pelo ar acionam células receptores que revestem o nariz para enviar sinais elétricos a feixes de terminações nervosas do bulbo olfativo chamadas de glomérulos, os neurônios do olfato.

Segundo estudos anteriores, já se sabia que a ordem de ativação dos glomérulos é única para cada odor. Essa informação é enviada ao córtex cerebral, que controla como o animal percebe, reage e lembra de cada cheiro. No entanto, como os odores podem variar e se misturar com outros cheiros ao longo do tempo, os cientistas queriam rastrear uma única assinatura de aroma em diferentes tipos de neurônios.

Reprodução

Ilustração sobre o estudo acerca do olfato. Imagem: Dancing Lemon Studio

Foi então que os pesquisadores utilizaram ratos - geneticamente modificados em laboratório para que seus neurônios fossem ativados com luz - e os treinaram para reconhecer um sinal de luz que ativa seus glomérulos, algo parecido com um padrão induzido por um odor. Os ratos eram recompensados com água somente quando percebiam o cheiro correto, representado por uma certa alavanca, a qual deveria ser acionada pelo animal.

Usando esse modelo, os cientistas mudaram a mistura dos glomérulos ativados para observar como cada alteração afetava a percepção dos ratos de acordo com a precisão com que o animal respondia ao sinal de odor sintético.

Descobertas

Dessa forma, os pesquisadores descobriram que, logo quando os sinais eram alterados, 30% dos ratos perdiam a capacidade de detectar o cheiro correto. Contudo, depois de algumas tentativas, a taxa caía para 5%.

O controle que os cientistas tinham sobre quando, quantos e quais glomérulos foram ativados com cada luz, lhes permitiu estudar as variáveis e identificar quais características aromáticas se destacavam para os ratos. Para os pesquisadores, as ativações dos glomérulos no cérebro pareciam como "as notas de uma melodia".

"Agora que temos um modelo para quebrar o tempo e a ordem de ativação dos glomérulos, podemos examinar o número mínimo e o tipo de receptores necessários ao bulbo olfativo para identificar um cheiro específico", disse Rinberg.

Vale lembrar, ainda, que os ratos, cujo olfato é muito aguçado, têm mais de 1,2 mil receptores olfativos, enquanto os seres humanos têm cerca de apenas 350 - o que nos faz menos complexos nesse quesito.

 

Via: Medical Xpress


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