Una imagen simplificada del cerebro de un rat\u00f3n, mirando hacia abajo desde arriba. El bulbo olfatorio (izquierda) se encuentra en la parte frontal del cerebro y recibe conexiones de las c\u00e9lulas receptoras de la nariz. Cr\u00e9dito: Database Center for Life Science\/Wikimedia Commons, CC BY <\/p>\n
Cuando experimentas algo con tus sentidos, evoca patrones complejos de actividad en tu cerebro. Un objetivo importante de la neurociencia es descifrar c\u00f3mo estos patrones neuronales impulsan la experiencia sensorial. <\/p>\n
Por ejemplo, \u00bfel olor a chocolate puede representarse por una sola c\u00e9lula cerebral, grupos de c\u00e9lulas disparando todas al mismo tiempo o c\u00e9lulas disparando en una sinfon\u00eda precisa? Las respuestas a estas preguntas conducir\u00e1n a una comprensi\u00f3n m\u00e1s amplia de c\u00f3mo nuestros cerebros representan el mundo externo. Tambi\u00e9n tienen implicaciones para el tratamiento de trastornos en los que el cerebro falla en la representaci\u00f3n del mundo externo: por ejemplo, en la p\u00e9rdida de la vista del olfato.<\/p>\n
Para entender c\u00f3mo el cerebro impulsa la experiencia sensorial, mis colegas y yo nos enfocamos en el sentido del olfato en ratones. Controlamos directamente la actividad neuronal de un rat\u00f3n, generando \u00abolores sint\u00e9ticos\u00bb en la parte olfativa de su cerebro para aprender m\u00e1s sobre c\u00f3mo funciona el sentido del olfato.<\/p>\n
Nuestros \u00faltimos experimentos descubrieron que los olores est\u00e1n representados por patrones espec\u00edficos de actividad en el cerebro. Al igual que las notas de una melod\u00eda, las c\u00e9lulas se disparan en una secuencia \u00fanica con un tiempo particular para representar la sensaci\u00f3n de oler un olor \u00fanico.<\/p>\n
Aromas producidos por proyecciones de luz<\/p>\n
Usando ratones para estudiar El olfato es atractivo para los investigadores porque se han mapeado los circuitos cerebrales relevantes y las herramientas modernas nos permiten manipular directamente estas conexiones cerebrales.<\/p>\n
Los ratones que usamos est\u00e1n dise\u00f1ados gen\u00e9ticamente para que podamos activar c\u00e9lulas cerebrales individuales simplemente con brillando luz de longitudes de onda espec\u00edficas sobre ellos una t\u00e9cnica conocida como optogen\u00e9tica. Los primeros usos de la optogen\u00e9tica involucraron luz entregada a trav\u00e9s de fibras \u00f3pticas implantadas, lo que permiti\u00f3 a los investigadores controlar parches gruesos de c\u00e9lulas cerebrales. Los usos m\u00e1s recientes de la optogen\u00e9tica permiten un control m\u00e1s sofisticado de patrones precisos de actividad cerebral.<\/p>\n
En lugar de recibir se\u00f1ales sensoriales de la nariz, el bulbo olfativo se activaba mediante proyecciones de luz. Cr\u00e9dito: Edmund Chong, CC BY-ND <\/p>\n
Para nuestro estudio, proyectamos patrones de luz sobre la superficie del cerebro, apuntando a una regi\u00f3n conocida como el bulbo olfativo. Investigaciones anteriores han encontrado que cuando los ratones huelen diferentes olores, las c\u00e9lulas en el bulbo olfativo parecen activarse en una especie de sinfon\u00eda modelada, con un patr\u00f3n \u00fanico formado en respuesta a cada olor distinto.<\/p>\n
Cuando encendimos patrones de luz en el bulbo olfativo de un rat\u00f3n, gener\u00f3 patrones correspondientes de actividad celular. Llamamos a estos patrones \u00abolores sint\u00e9ticos\u00bb. A diferencia de un patr\u00f3n de actividad desencadenado por un rat\u00f3n que huele un olor real, activamos directamente la actividad neuronal de un \u00abolor sint\u00e9tico\u00bb con nuestras proyecciones de luz.<\/p>\n
Luego, entrenamos a cada rat\u00f3n individual para que reconociera un olor aleatorio. olor sint\u00e9tico generado. Como no pueden describirnos con palabras lo que perciben, recompensamos a cada rat\u00f3n con agua si lam\u00eda un chorro de agua cada vez que detectaba el olor asignado. Durante semanas de entrenamiento, los ratones aprendieron a lamer cuando se activaba su olor asignado y a no lamer otros olores sint\u00e9ticos generados al azar. <\/p>\n
No podemos decir con seguridad que estos olores sint\u00e9ticos correspondan a ning\u00fan olor conocido en el mundo, ni sabemos a qu\u00e9 huelen los ratones. Pero calibramos nuestros patrones sint\u00e9ticos para que se parezcan en gran medida a los patrones del bulbo olfativo observados cuando hay olores reales presentes. Adem\u00e1s, los ratones aprenden a discriminar los olores sint\u00e9ticos tan r\u00e1pido como lo hac\u00edan con los olores reales.<\/p>\n
Ajustando el patr\u00f3n de un olor sint\u00e9tico<\/p>\n
Una vez que cada rat\u00f3n aprendi\u00f3 a reconocer su olor sint\u00e9tico asignado, midi\u00f3 cu\u00e1nto lam\u00edan a\u00fan cuando modificamos el olor asignado. Dentro de cada patr\u00f3n sint\u00e9tico, alteramos qu\u00e9 celdas se activaron o cu\u00e1ndo se activaron.<\/p>\n
Imagine tomar una canci\u00f3n familiar, cambiar notas individuales en la canci\u00f3n y preguntar si a\u00fan reconoce la canci\u00f3n despu\u00e9s de cada cambio. Al probar muchos cambios diferentes, uno puede finalmente entender qu\u00e9 composici\u00f3n precisa de notas es esencial para la identidad de la canci\u00f3n y qu\u00e9 ajustes son lo suficientemente extremos como para hacer que la canci\u00f3n sea irreconocible.<\/p>\n
Vea una animaci\u00f3n de c\u00f3mo funcionan estas secuencias en el cerebro. <\/p>\n
Del mismo modo, al medir c\u00f3mo los ratones cambiaban su forma de lamer a medida que modific\u00e1bamos sus patrones de luz proyectados, pudimos comprender qu\u00e9 combinaciones de c\u00e9lulas dentro del patr\u00f3n eran importantes para identificar el olor sint\u00e9tico.<\/p>\n
La combinaci\u00f3n precisa de c\u00e9lulas activadas fue crucial. Pero igual de importante fue cuando se activaron en una secuencia ordenada, similar a las notas cronometradas en una melod\u00eda. Por ejemplo, cambiar el orden de las c\u00e9lulas en la secuencia har\u00eda que el olor fuera irreconocible.<\/p>\n
Result\u00f3 que las c\u00e9lulas activadas antes en la secuencia eran m\u00e1s importantes para el reconocimiento; cambiar las secuencias m\u00e1s adelante en el patr\u00f3n parec\u00eda tener efectos insignificantes. efectos.<\/p>\n
Los cambios en el reconocimiento fueron graduados, y no dr\u00e1sticos: cuando cambiamos peque\u00f1as partes del patr\u00f3n, el olor no se volvi\u00f3 completamente irreconocible. De hecho, el grado en que se reconoci\u00f3 el olor fue proporcional al grado de cambio en el patr\u00f3n. Esto implica que si modifico ligeramente la actividad cerebral que representa una naranja, seguir\u00e1s oliendo algo similar, tal vez reconoci\u00e9ndolo como c\u00edtrico o afrutado.<\/p>\n
Entonces, aunque el cerebro tiene una gran capacidad para almacenar muchos olores diferentes en secuencias cronometradas de actividad celular, a\u00fan puede reconocer olores similares por la similitud en sus patrones: el olor del caf\u00e9 todav\u00eda es claramente reconocible incluso con un toque de vainilla agregado. <\/p>\n
El pr\u00f3ximo paso en esta investigaci\u00f3n es llevar el enfoque sint\u00e9tico a los olores reales. Para hacerlo, necesitar\u00edamos registrar la actividad cerebral en respuesta a un olor real y luego reactivar las mismas c\u00e9lulas usando optogen\u00e9tica. La recreaci\u00f3n sint\u00e9tica de objetos reales en el cerebro es el enfoque actual de la investigaci\u00f3n en varios laboratorios, incluido el nuestro.<\/p>\n
Abordar este tema es emocionante porque abre posibilidades no solo para comprender c\u00f3mo funciona el cerebro, sino tambi\u00e9n para tambi\u00e9n para desarrollar implantes cerebrales que alg\u00fan d\u00eda puedan restaurar la p\u00e9rdida de experiencias sensoriales. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Los cient\u00edficos decodifican c\u00f3mo el cerebro percibe el olor Proporcionado por The Conversation Cita<\/strong>: Los olores sint\u00e9ticos creados al activar las c\u00e9lulas cerebrales ayudan a los neurocient\u00edficos a comprender c\u00f3mo funciona el olor (8 de julio de 2020) consultado el 31 Agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2020-07-synthetic-odors-brain-cells-neuroscientists.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Una imagen simplificada del cerebro de un rat\u00f3n, mirando hacia abajo desde arriba. El bulbo olfatorio (izquierda) se encuentra en la parte frontal del cerebro y recibe conexiones de las c\u00e9lulas receptoras de la nariz. Cr\u00e9dito: Database Center for Life Science\/Wikimedia Commons, CC BY Cuando experimentas algo con tus sentidos, evoca patrones complejos de actividad … Continuar leyendo \u00abLos olores sint\u00e9ticos creados al activar las c\u00e9lulas cerebrales ayudan a los neurocient\u00edficos a comprender c\u00f3mo funciona el olfato\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-32609","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/32609","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=32609"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/32609\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=32609"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=32609"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=32609"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}