Žlutě jsou na řezu lidskou hlavou vyznačeny olfaktorické nervy směřující do rovněž žlutého čichového bulbu, obr.Patrick J. Lynch, medical illustrator, CC BY 2.5, https://creativecommons.org/licenses/by/2.5, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Head_olfactory_nerve.jpg .

Zda cítíte růži nebo smradlavé nohy, závisí nejen, odkud nervové signály přicházejí, ale i v jakém pořadí a délce. Každý olfaktorický neuron v čichové sliznici vysílá nervové vlákno do totožné oblasti čichového bulbu, tzv. glomerulu, kde dochází k vyčištění a prvnímu zpracování signálů a odkud signály odcházejí do dalších částí mozku. Čichový bulbus je část mozku těsně nad nosem, která přijímá a provádí první zpracování signálů čichových neuronů. Tvoří ho dvě části protáhlého kyjovitého tvaru. Jaký pach skutečně vnímáme, závisí nejen, ze kterých glomerulů signály pocházejí, ale i na jeho délce a pořadí. Navíc dříve aktivované glomeruly mají výraznější vliv a modifikují signály později aktivovaných. Popsané výsledky nejnovějšího výzkumu představují zásadní příspěvek k pochopení mechanismu vnímání pachů, o kterém nemáme doposud příliš jasno.

Pokusy s optogeneticky modifikovanými myšmi

„Nyní, když máme model, který rozděluje načasování a pořadí aktivace glomerulů, můžeme prozkoumat minimální počet a typ podnětů, ze kterých čichový bulbus rozpozná konkrétní vůni. To nás přibližuje k odpovědi na dávnou otázku v našem oboru, jak mozek získává smyslové informace, aby spustil chování,“ říká šéf výzkumného týmu Dmitry Rinberg z New York University. Výsledky vyplývají z pokusů s optogeneticky modifikovanými laboratorními myšmi. Iontové kanály čichových neuronů vědci upravili, aby místo pachů reagovaly na světlo. Umožnilo to definovaně modifikovat signály glomerulů, aniž by bylo třeba rozptýlit vonící sloučeninu do vzduchu. Vědci naučili myši mačkat páčku, která jim zpřístupnila pití, v závislosti na určitém pachu.

E.Chong et al., Manipulating synthetic optogenetic odors reveals the coding logic of olfactory perception, Science 19 Jun 2020: Vol. 368, Issue 6497, eaba2357, DOI: 10.1126/science.aba2357