Исследователи обнаружили особые типы нейронов в центре памяти мозга, которые отвечают за приобретение новых ассоциативных воспоминаний.

Возвращал ли вас когда-нибудь запах свежеиспеченного шоколадного печенья в прямиком в детство? А старая песня — воспоминания о первом свидании? Способность запоминать связи между несвязанными предметами (запах и место, песня и событие) называется ассоциативной памятью.

Мы пользуемся ассоциативной памятью в нашей повседневной жизни, и новое исследование является важным шагом в понимании детального механизма формирования этих типов памяти в мозге.

Психологи начали изучать ассоциативную память в 1800-х годах, а Уильям Джеймс описал это явление в своей классической книге «Принципы психологии» в 1890 году. Сегодня ученые согласны с тем, что структуры, ответственные за формирование ассоциативной памяти, находятся в медиальной височной доле, или знаменитом «центре памяти» мозга, но какие именно клетки участвуют в этом процессе и как эти клетки контролируются, до сих пор оставалось загадкой.

В новом исследовании впервые сообщается, что специфические клетки, называемые веерными клетками, необходимы для приобретения новых ассоциативных воспоминаний и что эти клетки контролируются дофамином, химическим веществом мозга, которое, как известно, участвует в получении удовольствия или вознаграждения.

В исследовании ученые использовали новейшие методы регистрации и контроля активности веерных клеток у мышей, когда они учились ассоциировать определенные запахи с вознаграждением. Этот подход позволил исследователям обнаружить, что веерные клетки вычисляют и представляют ассоциацию двух новых несвязанных предметов (запаха и награды). Эти веерные клетки необходимы для успешного приобретения новых ассоциативных воспоминаний. Без этих клеток можно восстановить предварительно выученные ассоциации, но новые ассоциации не могут быть приобретены. Кроме того, для приобретения новых ассоциаций также необходим дофамин.

«Мы никогда не ожидали, что дофамин участвует в цепи памяти. Однако, по мере накопления доказательств, постепенно стало ясно, что дофамин в этом участвует», — говорит Кей Игараши, один из авторов исследования.

Это открытие — важный фрагмент в головоломке понимания того, как формируются воспоминания в мозге, и закладывает фундамент, на котором другие исследователи могут продолжать строить свою работу. Известно, что способность к ассоциативной памяти снижается при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера. Понимание нейробиологического механизма формирования этих воспоминаний является первым шагом к разработке терапевтических средств для замедления потери способности к ассоциативной памяти при болезни Альцгеймера.

Исследование опубликовано в журнале Nature. В работе принимали участие исследователи из Калифорнийского университета в Ирвине и Университета Фукуи, Япония.

Источник: Калифорнийский университет в Ирвине

Потеря обоняния вследствие инфекции или по другой причине влияет на интимные отношения. Люди перестают чувствовать запах своих партнеров и детей. И только тогда понимают, насколько он важен. Что может быть хуже? Только паросмия, когда запах изменяется.

Люди пишут, что ранее запах партнера сводил их с ума, а теперь вызывает рвоту. И как такое сказать близкому человеку!?Мир начинает выглядеть предательски опасным, он сбивает с толку. Это вызывает тревожность и стресс.

Каково это жить с долгосрочными проблемами запаха? Недавнее исследование с участниками онлайн-группы AbScent, показало картину широкого воздействия нарушенного запаха после COVID-19. На момент проведения исследования в группе было более 9000 человек. Ученые стали задавать вопросы, и реакция была ошеломляющей. Люди действительно хотели, чтобы их опыт был услышан.

Для начала, давайте определим несколько ключевых терминов. Аносмия — это полная потеря обоняния. Паросмия — это искажение нормального запаха, обычно в сторону неприятного.

Самое поразительное — это то, насколько непредсказуемым и дезориентирующим может быть переживание потери сенсорного восприятия. Для некоторых эффект был абсолютным:

Это было похоже на выключатель света: со 100% до 0% за пару часов… Ни искаженных запахов, ни запахов, ничего. У меня как будто выключился нос.

Для других все было более плавно. Аносмия могла мутировать в паросмию. Еда, которая была хорошей в один день, могла стать отвратительной на следующий. С потерей запаха начинаются трудности, с которыми ранее человек не сталкивался. Возникает состояние, над которым нет контроля.

Влияние на аппетит также было непредсказуемым. Как и следовало ожидать, у людей были проблемы с приемом пищи, особенно при искажении обычных запахов. Некоторые действительно боролись, сообщая о недоедании и серьезной потере веса.

Менее очевидным оказалось то, что некоторые люди сообщали об увеличении веса. Обычно это были люди с аносмией, которые «погнались за вкусом» после потери обоняния. Вы сможете понять это, если поймете разницу между желанием и удовольствием в том, что психологи называют циклом удовольствия.

Желание — это когда вы гонитесь за тем, что собираетесь потреблять. Удовольствие — это когда вы это получили и смакуете. При аносмии вкусной части цикла больше нет, но это не останавливает желание:

Не хватает пищевого удовлетворения, и я вижу, что ем больше, чтобы попытаться получить это чувство удовлетворения … Я набираю вес из-за постоянного стремления удовлетворить то, что никогда не может быть удовлетворено.

Burges Watson, D. L., Campbell, M., Hopkins, C., Smith, B., Kelly, C., & Deary, V. (2021). Altered smell and taste: Anosmia, parosmia and the impact of long Covid-19. PLOS ONE, 16(9), e0256998.

Источник

Запахи способны вызывать яркие воспоминания из прошлого. Мы все это знаем, когда, вдохнув аромат печенья, уносимся на кухню к бабушке. Но как именно это происходит?

Более века назад Марсель Пруст (1871-1922) описал, как главный герой романа «В поисках утраченного времени», макая бисквитное печенье Мадлен в чашку чая, переживает воспоминания о своей юности, вызванные ароматом.

Даже появился термин «Эффекта Пруста» означает явление, когда определенный аромат вызывает яркие воспоминания о конкретном времени или месте из прошлого. Как объясняет это Кретьен ван Кампен в аннотации к своей книге «Эффект Пруста: Чувства как двери к утраченным воспоминаниям:

«[Этот эффект] относится к яркому переживанию событий из прошлого с помощью сенсорных стимулов. Многие из нас знакомы с теми особыми моментами, когда вас застает врасплох крошечный сенсорный стимул (например, запах мыла вашей матери), который вызывает интенсивное и эмоциональное воспоминание об эпизоде из вашего детства.»

Как эти яркие «прустовские» воспоминания, связанные с ранними стадиями детского развития, навсегда запечатлеваются в нашем мозгу? Новое исследование обоняния на мышах, проведенное учеными из Университета Кюсю в Японии, дает некоторые новые подсказки.

Ученые на примере обонятельных нейронов мыши изучали невероятные сложные процессы участия многих белков, в частности, белка BMPR-2, в регуляции ветвления нейронов путем укрепления нейронных связей, связанных с определенным запахом во время раннего развития.

Используя удобную для обывателя метафору, японские нейробиологи описывают механизмы, вовлеченные в избирательную обрезку или укрепление нейронных связей, участвующих в обонянии мозга в период раннего развития, как «биомолекулярное дерево бонсай».

По принципу «используй или потеряешь», только те дендриты, которые активируются специфическим запахом, образуют прочные и долговечные связи, в то время как неиспользуемые дендриты подрезаются или отрезаются, как лишние ветки на ухоженном дереве бонсай.

Авторы говорят: «В начале развития нейронов они образуют избыточное количество связей, которые постепенно устраняются по мере укрепления других. Вопрос о том, как нейронные цепи ремоделируются со временем, особенно на ранних стадиях развития, остается открытым в нейробиологии. Основная причина, по которой мы используем обонятельные нейроны, заключается в том, что они легко доступны и изучаемы, а митральные клетки развивают только одну ветвь. Когда обонятельный нейрон обнаруживает специфическую молекулу, которую мы чувствуем, он посылает сигнал на определенную «путевую станцию» в обонятельной луковице мозга, называемую гломерулой. Затем этот сигнал передается в мозг через митральные клетки. Одна митральная клетка получает сигналы для одного конкретного запаха».

Источник

Согласно исследованиям, плохое обоняние может указывать на повышенный риск пневмонии у пожилых людей.

Потеря обоняния — один из наиболее распространенных симптомов COVID-19, но в течение двух десятилетий она была связана с другими заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона и деменция.

«Около четверти взрослых в возрасте 65 лет и старше имеют плохое обоняние», — говорит Хунлей Чен, профессор кафедры эпидемиологии и биостатистики Медицинского колледжа Университета штата Мичиган. «В отличие от нарушений зрения или слуха, этим сенсорным дефицитом в значительной степени пренебрегали; более двух третей людей с плохим обонянием даже не подозревают об этом».

В рамках исследования Чен и его команда обнаружили возможную связь между плохим обонянием и повышенным риском госпитализации с пневмонией. Они проанализировали данные о состоянии здоровья за 13 лет у 2 494 пожилых людей в возрасте от 71 до 82 лет из городских районов Питтсбурга, штат Пенсильвания, и Мемфиса, штат Теннесси. Это исследование было направлено на изучение того, связано ли плохое обоняние у пожилых людей с более высоким риском развития пневмонии в будущем.

Исследование Чена опубликовано в журнале The Lancet Healthy Longevity (Yuan et al., 2021). Участники прошли краткий тест на определение запаха или B-SIT, используя общие запахи, такие как лимоны и бензин, чтобы определить, было ли их обоняние хорошим, умеренным или плохим. Затем в течение следующих 13 лет за участниками наблюдали с помощью клинических обследований и последующих телефонных звонков для выявления госпитализации из-за пневмонии.

Исследователи обнаружили, что по сравнению с участниками с хорошим обонянием, участники с плохим обонянием были примерно на 50% чаще госпитализированы с пневмонией в любой момент времени в течение 13-летнего периода наблюдения. Среди участников с плохим обонянием и никогда ранее не болевших пневмонией, риск заболеть первой пневмонией был примерно на 40% выше.

«Насколько нам известно, это исследование предоставляет первые эпидемиологические доказательства того, что плохое обоняние связано с долгосрочным повышенным риском пневмонии у пожилых людей», — говорит Якун Юань, научный сотрудник исследовательской группы Чена.

Это исследование предоставляет доказательства того, что плохое обоняние может иметь более широкие последствия для здоровья, помимо его связи с болезнью Паркинсона и деменцией.

«Это всего лишь пример того, как мало мы знаем об этом распространенном сенсорном дефиците», — говорит Чен. «Плохое обоняние у пожилых людей как фактор риска или маркер может предвещать множественные хронические заболевания, о которых мы не знали. Чтобы понять, что этот общий сенсорный дефицит означает для нашего здоровья, нам нужно мыслить нестандартно».

Источник: Эмили Лордич из Университета штата Мичиган.

Yuan, Y., Luo, Z., Li, C., Pinto, J. M., Shiroma, E. J., Simonsick, E. M., & Chen, H. (2021). Poor olfaction and pneumonia hospitalisation among community-dwelling older adults: A cohort study. The Lancet Healthy Longevity, 2(5), e275–e282. https://doi.org/10.1016/S2666-7568(21)00083-0

Недавно группа ученых из Швеции и Германии обнаружила нечто неординарное: человек в состоянии почувствовать запах, оставленный одной-единственной мухой. Если точнее, – феромон, выделяемый самкой обычной фруктовой мухой. Один из самых чувствительных обонятельных рецепторов человека, оказывается, специально нацелен на распознавание этого запаха. Настолько, что мы в состоянии почувствовать запах одной единственной мухи, и способны отличить по запаху европейскую фруктовую муху от ее зимбабвийской родственницы. Сама самка использует этот феромон для привлечения самцов. Но нам-то зачем? Неужто муха пытается и нас соблазнить своими запахами, чтобы мы, по крайней мере, не брались за мухобойку?

Фруктовая дрозофила, или плодовая мушка – одна из самых распространенных насекомых. Как выяснилось, она сопровождала человека в его переходе из Африки более чем десять тысяч лет назад. Ее можно назвать домашней мухой, потому что ее жизнь тесно связана с человеком – она питается чем удается у нас поживиться, она выживает в холодном климате, проживая в теплых помещениях. Теоретические она может считаться домашним животным и управлять нашим поведением за счет феромона.

Конечно, есть менее эксцентричные объяснения. Это пахучее вещество, Z4-11Al было обнаружено также в кориандре и клементинах, в окисленных животных жирах, и в других животных. Так что, скорее всего, мы делим способность различать это запах, потому что он почему-то важен для нас обоих. Нечто похожее было выяснено ранее – у людей и у мух есть способность обонять даже очень тонкий запах плесени, которая губительна для как для тех, так и других.

Frey, T., Kwadha, C. A., Wallin, E. A., Holgersson, E., Hedenström, E., Bohman, B., Bengtsson, M., Becher, P. G., Krautwurst, D., & Witzgall, P. (2020). The human odorant receptor OR10A6 is tuned to the pheromone of the commensal fruit fly Drosophila melanogaster. BioRxiv, 2020.12.07.414714. https://doi.org/10.1101/2020.12.07.414714