Ученые выяснили, как животные различают запахи, даже те, которые кажутся удивительно похожими. В то время как некоторые нейроны (нервные клетки) постоянно распознают разные запахи, другие реагируют непредсказуемо, помогая с течением времени различать нюансы ароматов. Результаты исследования опубликованы в научном журнале PLOS Biology.
Как ценители вина могут выделить такие похожие ароматы?
Закажите вино в модном ресторане, и сомелье может описать его аромат как имеющий ноты цитрусовых, тропических фруктов или цветов. Тем не менее, когда вы вдыхаете запах, он может пахнуть просто… вином.
Сакет Навлаха (Saket Navlakha) из Лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL) и научный сотрудник Института Солка Salk Institute) Шьям Сринивасан (Shyam Srinivasan), возможно, знают ответ. Они обнаружили, что определенные нейроны позволяют дрозофилам и мышам различать разные запахи. Команда ученых также заметила, что с опытом другая группа нейронов помогает животным различать очень похожие запахи.
Исследование было вдохновлено работой Гленна Тернера (Glenn Turner). Несколько лет назад Тернер заметил кое-что странное. При воздействии одного и того же запаха некоторые нейроны плодовых мушек активировались последовательно, в то время как другие менялись от испытания к испытанию.
«Нас интересовали две вещи», — объясняет Навлаха. «Откуда такая изменчивость? И полезно ли это для чего-нибудь?»
Чтобы ответить на эти вопросы, команда создала модель запаха плодовой мухи. Модель показала, что изменчивость происходит из более глубокого участка мозга, чем считалось ранее. Это позволило предположить, что изменение действительно имело смысл.
Затем команда заметила, что некоторые нейроны по-разному реагируют на два очень непохожих запаха, но одинаково на похожие запахи. Исследователи назвали эти нейроны надежными клетками. Эта небольшая группа клеток помогает мухам быстро различать разные запахи.
Другая, гораздо более крупная группа нейронов реагирует непредсказуемо на воздействие подобных запахов. Эти нейроны, которые исследователи называют ненадежными клетками, могут помочь нам, например, научиться распознавать определенные запахи в бокале вина.
«Модель, которую мы разработали, показывает, что эти ненадежные клетки полезны», — комментирует Шринивасан. «Но чтобы воспользоваться ими, нужно много учиться».
Конечно, это исследование предназначено не только для любителей вина. Шринивасан утверждает, что результаты могут помочь объяснить, как мы учимся различать сходства, обнаруживаемые другими органами чувств, и как мы принимаем решения на основе этих сенсорных данных.
