Эти результаты изданы в NeuroImage, датированном 15 июля 2014.Как может восприятие чувств помогать представлять внешнюю среду? Как, например, мозг обрабатывает еду – или связанные с духами обонятельные данные? Хотя организация обонятельной системы известна – это подобно в организмах в пределах от насекомых млекопитающим – ее функционирование остается неясным.
Чтобы ответить на эти вопросы, ученые сосредоточились на двух мозговых структурах, которые действуют как главные обонятельные реле: обонятельная лампочка и кора piriform. У крысы обонятельная лампочка расположена между глазами, только позади носовой кости.
Кора piriform, между тем, укоренившаяся в мозгу грызунов, которые лишили возможности получать любые функциональные изображения у живущего животного до сих пор.Все же нейрофункциональный метод отображения ультразвука, развитый командой Майкла Тантера, названной fUS (функциональный Ультразвук), позволяет контроль нейронной деятельности в коре piriform. Это основано на передаче сверхзвуковых плоских волн в мозговую ткань. После обработки данных эхо, возвращенное структурами, пересеченными этими волнами, может предоставить изображениям несравнимую пространственную и временную резолюцию: 80 микрометров и несколько десятков миллисекунд.
Контраст на этих изображениях происходит из-за изменений в кровотоке мозга. Действительно, деятельность нервных клеток требует входа энергии: это поэтому соединено с притоком крови в затронутую зону. Делая запись изменений объема в кровеносных сосудах, орошающих различные мозговые структуры, поэтому возможно определить местоположение активированных нейронов.Несколько методов отображения, таких как МРТ, уже основаны на связи между объемом крови и нейронной деятельностью.
Но fUS предлагает преимущества с точки зрения стоимости, простоты использования и резолюции. Кроме того, это обеспечивает более легкий доступ к самым глубоким структурам, которые часто располагаются несколько сантиметров ниже черепа.
Записи, выполненные командой Хирэка Гердена, использующей эту технику, позволили наблюдать пространственное распределение деятельности в обонятельной лампочке. Когда аромат был воспринят, объем крови увеличился в ясно определенных областях: каждый аромат таким образом соответствовал определенному образцу активированных нейронов.
В дополнение к этим результатам, и впервые, изображения показали отсутствие пространственного распределения в коре piriform. На этом уровне два различных аромата вызвали ту же самую активацию всюду по региону.Клеточные механизмы, ответственные за исчезновение пространственной подписи, ясно еще не определены, но эти результаты лидерство к формулировке нескольких гипотез. Кора piriform могла быть структурой, которая служит не только, чтобы обработать обонятельные стимулы, а скорее объединить и запомнить различные типы данных.
Делая абстракцию строгих вызванных ароматом образцов, было бы возможно сделать ассоциации и достигнуть глобального понятия. Например, на основе восприятия сотен молекул с приятным запахом, найденных в кофе, кора piriform была бы в состоянии признать единственный аромат, тот из кофе.
Эта работа открывает новые перспективы и для отображения и для нейробиологии. Исследователи будут теперь сосредотачиваться на эффектах изучения на корковой деятельности, чтобы объяснить ее роль и специфики обонятельной системы