31.03.2011

Один и тот же запах у разных людей доходит до мозга разными путями

Запах может восприниматься у разных людей одними и теми же рецепторами в носу, но дальнейший путь обонятельного сигнала, по-видимому, индивидуален для каждого человека, пишет PhysOrg.

Восприятие запахов у млекопитающих происходит в два этапа. Когда «молекула запаха» попадает на обонятельный рецептор в носу, это приводит к возбуждению так называемого первичного обонятельного нейрона. По этому нейрону сигнал поступает в обонятельную луковицу, где перескакивает на вторичный нейрон — митральную клетку. Собственно, место контакта первичного обонятельного и митрального нейронов называется обонятельной гломерулой; последние и объединяются в луковицы.

Важно то, что для каждого запаха существует отдельный первичный нейрон и отдельная гломерула, поэтому разные «запахи» до поры в своём путешествии по нервной системе не смешиваются. То есть по возбуждению отдельных первичных нейронов можно сказать, что именно обоняет, допустим, лабораторная мышь.

Дальнейшая судьба обонятельного сигнала более загадочна. Команда американских учёных из Института Скриппса создала методику, позволяющую точно маршрутизировать пути разных обонятельных нейронов, идущих в головной мозг. Грубо говоря, исследователи сумели населить обонятельные гломерулы (места передачи обонятельного сигнала от первичного нейрона митральным клеткам) флуоресцирующим вирусом, с помощью которого можно было понять, куда тянется обонятельный нейрон в мозгу. Митральные нейроны уходят в зону мозга, которую называют древней, или пириформной, корой, и целью работы было как раз узнать «конечные станции» обонятельных нейронов в этой коре.

Вообще говоря, карта обонятельных путей от носа до вторичных нейронов стандартна: у разных особей один и тот же обонятельный нейрон идёт в одну и ту же гломерулу и «обоняет» один и тот же запах. Расположение обонятельных луковиц у индивидуумов сходно, и это касается всех млекопитающих. Но вот на второй половине пути исследователей поджидал сюрприз. У каждой отдельной мыши направление вторичных — митральных — нейронов было сугубо индивидуальным! Исследователи даже привлекли коллег из лаборатории нейроинформатики для построения математической модели «обонятельных путей сообщения». Результат матобработки эксперимента оказался таким же: у разных мышей нервы от одинаковых обонятельных луковиц шли «собственным путём». Каким-то образом карта обонятельных тропинок, ведущих в высшие центры обработки информации, оказывалась сугубо индивидуальной.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Всё это ставит перед физиологами два непростых вопроса. Первый: каким образом в процессе развития организма нервные клетки, выходящие из одинаковых обонятельных луковиц, находят индивидуальный путь в обонятельную кору? И второй: как тогда мы вообще можем чувствовать одинаковые запахи, если наши обонятельные нейроны ведут себя в головном мозгу как придётся?

До сих пор считалось, что, как в случае зрительной и осязательной систем, пути обонятельных сигналов в головной мозг идентичны внутри одного вида млекопитающих. Поэтому люди, например, одинаково чувствуют твёрдое, видят синее, обоняют горелое (если не брать в расчёт различные неврологические расстройства). Но тут обоняние сыграло с учёными злую шутку. По словам Кристин Болдуин, главы исследовательской группы, для прояснения этой интриги остаётся уповать только на миндалевидное тело. Эта часть мозга отвечает за эмоции, но также вовлечена в анализ обонятельных сигналов. Возможно, именно тут сигналы систематизируются и приводятся к общему значению у разных особей...

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА