嗅出大脑的嗅觉能力
自从100多年前在大脑嗅球中被发现以来,被称为簇状细胞的神经元一直很难研究。簇状细胞和其他被称为二尖瓣细胞的神经元之间的紧密联系限制了研究人员解剖每个神经元活动的能力。然而,通过利用荧光遗传标记和新的光学成像技术,冷泉港实验室(CSHL)的神经科学家已经能够比较神经元的活动。他们的研究发表在神经元.
CSHL副教授Florin Albeanu和助理教授Arkarup Banerjee发现,簇状细胞比二尖瓣细胞更善于识别气味。他们发现,簇状细胞对帮助大脑处理不同气味特征的两个平行神经回路中的一个至关重要。这些发现有助于解释大脑如何吸收影响行为和情绪的感官信息。
研究人员将小鼠暴露在不同浓度的各种气味中,从新鲜薄荷到甜香蕉。他们同时追踪神经活动两者之间细胞类型并发现簇状细胞优于二尖瓣细胞。它们辨别气味的速度更快,也更好。他们还捕捉到了更大范围的浓度。虽然这阐明了簇状细胞的新作用,但它也导致了一个新的未解问题:“如果簇状细胞确实更善于识别气味,那么二尖瓣细胞的功能是什么?”Albeanu说。
Albeanu和Banerjee认为二尖瓣细胞能增强重要的气味。它们是神经反馈回路的一部分,可以帮助动物区分优先级,例如,食物的气味或捕食者。相反,簇状细胞是第二个反馈回路的一部分,帮助处理气味强度和识别。这可以引导动物定位环境中的气味。Banerjee解释说:“如果你不能分辨它是高[强度]还是低[强度],那么你就无法追踪气味。根本不知道你是否真的在接近那个气味如果你看不出其中的区别,就去找来源吧。”
这两个神经回路为大脑如何运作提供了新颖的解释感觉信息.展望未来,CSHL团队(包括博士后Honggoo Chae和研究生Marie Dussauze)使用的新的基因和光学成像工具可以发现更多被低估的东西神经元涉及感官处理的
更多信息:Honggoo Chae等人,小鼠嗅觉系统中的远程功能循环及其在计算气味识别中的作用,神经元(2022)。DOI: 10.1016 / j.neuron.2022.09.005