Створено ніс виконує функцію очі і дозволяє пронюхати світло

Нейробіологі з Гарвардського університету, створили мишу, яка може "понюхати" світло. Це може послужити новим потужним інструментом, який дозволить вченим краще зрозуміти почуття нюху на рівні нервової системи.

Работа, яка була опублікована на цьому тижні в журналі Nature Neuroscience, отримає застосування в майбутніх дослідженнях почуття нюху і інших складних систем сприйняття, які насилу піддаються вивченню традиційними методами.

"Інтуїтивно, здається цілком виправданим використовувати запахи для дослідження нюху", - сказав Венкатеш Мерті, професор молекулярної і клітинної біології з Гарварду. "Але запахи настільки хімічно складні, що стає надзвичайно складно ізолювати нейронний мережі, які обробляють запах".

Мерті, спільно з колегами з Гарварду і з Cold Spring Harbor Laboratory, використовував світло замість запаху, застосовуючи методики молодої галузі науки, під назвою оптогенетики. Вони задалися питанням: як клітини мозку ідентифікують запахи.

Техніка проведення дослідження, застосовувана в оптогенетики, включає в себе пересадку реагуючих на світ білків в системи, які в своєму звичайному стані, не сприймають світла. Мерті з колегами, інтегрували ці білки, під назвою channelrhodopsins, в систему нюху миші. Таким чином, їм вдалося створити тварина, чиї органи нюху порушуються не запахом, а світлом.

"Щоб зрозуміти, як мозок розрізняє запахи, можна подивитися на те, які частини мозку активуються під час сприйняття ним запахів", - сказав Мерті. "Але так як на різні запахи, мозок реагує по різному, то такий спосіб на практиці виявився непрактичним, адже існує безліч різних запахів, дуже часто розрізняються якимись незначними нюансами. Тому ми задалися метою змусити ніс діяти подібно сітківці ока ".

С допомогою оптогенетіческі модифікованого тварини, вчені змогли визначити ділянки мозку, які активуються в нюхової цибулині - регіоні мозку, який отримує інформацію безпосередньо з носа. Так як потоком світла можна легко керувати, їм вдалося провести серію експериментів по роздратуванню певних сенсорних нейронів в носі і визначити які ділянки активувалися в нюхової цибулині.

"Найголовнішим було зрозуміти, як відбувається обробка та як подібні вхідні дані обробляються прилежащими клітинами мозку", - сказав Мерті.

Но виявилося, що розташування в просторі клітин, які обробляють запахи, які не повністю пояснює нашу здатність відчувати запахи. Скроневий відділ також бере участь у сприйнятті запаху. Крім виявлення ролі скроневого відділу нюхової цибулини, нове дослідження показало, що час "нюху" грає важливу роль в нашому сприйнятті. Дана робота отримає застосування не лише у вивченні нюху, а й у визначенні ділянок мозку відповідають за інші чувства.

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов