В новом исследовании, опубликованном в журнале eLife, ученые из Норвежского университета науки и технологий (Norwegian University of Science and Technology) обнаружили корреляцию между обонянием человека и обонянием насекомых.
Материалы и методы исследования
Используя мозг Совки хлопковой (лат. Helicoverpa armigera) в качестве модели, ученые проводили эксперименты, в которых описываются анатомия и физиология на уровне отдельных обонятельных клеток. Ученые описывают, как обонятельные сигналы интерпретируются в разных областях мозга бабочки. Авторы исследования изучили обонятельные нейроны второго порядка у самцов насекомых.
Результаты научной работы
Результаты исследования показывают, что входящая информация поступает непосредственно в первичную обонятельную кору, в отличие от всех других сенсорных сигналов, которые проходят через другую структуру мозга, прежде чем попасть в соответствующие области коры головного мозга. У самцов бабочки сигналы передаются из первичного обонятельного центра в другие области мозга, где эти сигналы интерпретируются в дальнейшем, чтобы обеспечить правильные ответы.
Ощущение запахов происходит потому, что определенные молекулы, рассредоточенные в воздухе, сначала активируют сенсорные нейроны в обонятельном эпителии. Это область в носу, которая улавливает молекулы запаха и переносит их дальше в основной обонятельный центр мозга. Здесь сенсорные терминалы образуют своего рода карту, поэтому нейроны, имеющие один и тот же тип обонятельных рецепторов, накапливаются в сферических структурах, называемых клубочками. У насекомых имеется похожая система сенсорных обонятельных нейронов, которые образуют клубочки в их антеннальных долях. Сходство также применимо к обонятельным нейронам второго порядка, которые посылают сигналы из первичного обонятельного центра в области более высокого порядка.
Различные запахи представлены в виде набора неперекрывающихся клубочков в первичном обонятельном центре. Но в последующих центрах второго порядка они устроены совсем иначе. И у насекомых, и у людей терминалы обонятельных нейронов второго порядка покрывают относительно большие области, которые частично перекрываются.
Ученые также обнаружили закономерность, используя данные с высоким разрешением из электрофизиологических регистраций или окрашивания отдельных нейронов в мозге насекомых.
Женский запах, связанный как с влечением, так и с отторжением
У хлопковых совок самки могут производить и выделять ароматизаторы, называемые феромонами. Эти феромоны состоят из различных компонентов и посылают сигналы самцам. Исследовательская группа выяснили, как феромоны, производимые самками, обрабатываются в высших обонятельных центрах самцов. Самец бабочки хорошо подходит в качестве модели для изучения того, как химические сигналы представлены в мозге. Ученым известны соответствующие обонятельные сигналы для репродуктивного поведения, и относительно четкая система состоит всего из нескольких стимулов. Некоторые из них вызывают влечение, а другие – отвращение.
Авторы другого исследования утверждают, что высокая концентрация пестицидов среди фермеров связана с плохим обонянием.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
