Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Czy strach ma zapach?
Czy strach ma zapach?
Ośrodkowy układ nerwowy uczy się rozpoznawać bodźce, które mogą zwiastować zbliżające się zagrożenie. Proces ten polega na tworzeniu asocjacji pomiędzy sygnałami pochodzącymi ze środowiska a nieprzyjemnymi zdarzeniami po nich następującymi przez obszar korowy i limbiczny mózgu. Okazuje się, że zapach może stymulować organizm do wywoływania reakcji obronnych.

Naukowcy z The State University of New Jersey przeprowadzili doświadczenie na myszach, które poddali kilkudniowemu treningowi. Grupę badawczą eksponowano pięciokrotnie na dwa określone zapachy- każdy z nich osobno przez 15 sekund. Po prezentacji jednego z zapachów następowało porażenie kończyn, drugiemu nie towarzyszył żaden dodatkowy bodziec. Utworzono dwie grupy kontrolne składające się ze zwierząt eksponowanych jedynie na zapachy lub tylko na nieprzyjemny impuls. Wyniki badań zarejestrowano poprzez obserwację zachowania zwierząt oraz wizualizację uwolnienia neurotransmitera z receptorów węchowych.

Każda z komórek węchowych obecnych w nabłonku myszy wykazuje ekspresję jednego z kilkuset typów receptorów węchowych. Ich aksony sięgają do opuszki węchowej i są segregowane na podstawie rozpoznawanego zapachu do określonych kłębuszków. W ten sposób powstają mapy zapachów. Substancje należące do tych samych grup chemicznych wzbudzają odpowiedź w zdefiniowanym obszarze opuszki węchowej. Zapachy zastosowane w doświadczeniu należały do estrów i pobudzały sąsiadujące ze sobą kłębuszki.

Wizualizację przeprowadzono dzięki wykorzystaniu w doświadczeniu myszy wykazujących ekspresję genu dla spH (synapto-pHluorin)- wariantu białka GFP wrażliwego na zmiany pH znajdującego się pod kontrolą promotora białka OMP (olfactory marker protein) będącego z kolei markerem komórek węchowych. Przebieg eksperymentu kontrolowano poprzez odczyt fluorescencji in vivo podczas uwalniania neurotransmiterów z zakończeń komórek węchowych.

Wykazano, że odpowiedź na zapach skojarzony z bodźcem była znacznie bardziej gwałtowna niż na zapach prezentowany w sposób izolowany. W warunkach fizjologicznych uwolnienie neurotransmitera z aksonów komórek węchowych do opuszki zachodzi z większą częstotliwością gdy stężenie wonnej substancji w otoczeniu wzrasta. Dopuszcza się hipotezę, że pobudzenie jest możliwe dopiero po przekroczeniu pewnej progowej wartości koncentracji. W przypadku asocjacji nawet najmniejsze stężenia substancji wywołują spodziewany efekt. Niestety, czas trwania eksperymentu nie pozwolił na potwierdzenie zjawisk zaobserwowanych wcześniej dla acetofenonu- wywoływane przez niego pobudzenie lękowe powoduje zwiększenie ekspresji rozpoznających receptorów M71 na komórkach węchowych oraz poszerzenie obszaru stymulowanych kłębuszków.

Badania wskazują, że uczenie bodźców związanych z zagrożeniem wzmaga wrażliwość organizmu na określony czynnik i powoduje zwielokrotnienie sygnałów przekazywanych w układzie nerwowym. Pozyskane dane stanowią wartościowe źródło informacji i mogą okazać się pomocne w zrozumieniu zaburzeń leżących u podłoża stanów lękowych i afektywnych.

Źródła
  1. Kass MD, Rosenthal MC, Pottackal J, McGann JP. Fear learning enhances neural responses to threat-predictive sensory stimuli. Science. 2013 Dec 13;342(6164):1389-92.
  2. www.sciencemag.org
KOMENTARZE
news

<Lipiec 2020>

pnwtśrczptsbnd
29
30
NutraFood Poland
2020-06-30 do 2020-07-02
Oznaczanie probówek PCR
2020-06-30 do 2020-06-30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
2
Newsletter