气味对我们的大脑来说是棘手的刺激:它们是众多的,它们之间的差异可能是微妙的,而神经元对它们的反应可能是无法预测的。这为想研究我们大脑如何解释气味的科学家带来了挑战。然而,一群研究人员的反应是转向更直接的刺激:光。
这些科学家遗传改变的小鼠因此,他们可以“闻到”光 - 换句话说,他们的神经元对光的反应方式与气味一样。这使他们能够研究大脑的反应,而无需处理与气味相关的并发症。科学家用来帮助小鼠“闻到”光的方法称为光遗传学。该方法使用光控制其他特定单元格内的动作,并且广泛适用。
10月17日在《自然神经科学》杂志上在线详细介绍了结果。
编码气味
小鼠(和人类)的鼻子是对感官神经元的塞满,它们对散落的气味分子有反应。这些气味信息被发送到嗅球,这是鼻腔上方大脑的一部分,感觉神经元与中继神经元相遇。然后,这两种类型的神经元在称为肾小球的结构中相遇。
“如果您查看从同一肾小球接收输入的两个单元格,它们是以相同的方式传递给它,还是还有更多的东西?”哈佛大学的研究人员Venkatesh Murthy说,他与哈佛,冷春港实验室和印度的其他人合作。
小鼠具有约200,000个继电器细胞,与每个肾小球或轮毂连接了60至100个。很难识别连接到同一肾小球的对继电器单元对啮齿动物闻到了据无参与研究的独立Monell化学感官中心的神经科学家Graeme Lowe称,多个肾小球行动。
代替气味
但是处理光更简单。研究人员通过基因工程的小鼠,从某种意义上说他们的“接线”。他们在鼠标气味系统响应蓝光。因此,使用微小的光线,研究人员能够“打开”特定的集线器结构,并记录中继细胞的响应方式。
Lowe说,使用光以这种方式散发出气味是一种“强大而有前途的方法”。 “能够将非常定义的,受控的模式喂入[嗅觉]灯泡,真是太好了。”
但是,他警告说,该研究并未表明小鼠可以将光视为气味。
他们的实验表明,从同一肾小球接收输入的姊妹中继细胞没有发送相同的信号。取而代之的是,姊妹单元发送的信号定时不同。
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