Nova mapa otkriva gdje se vrši kodiranje okusa u mozgu

Nova mapa otkriva gdje se vrši kodiranje okusa u mozgu

Nova studija otkriva kako se svaki okus, od slatkog do slanoga, osjeti pomoću jedinstvenog skupa neurona u mozgu miševa. Otkrića pokazuju kako su neuroni koji odgovaraju određenim okusima diskretno raspoređeni po mapi koju su naučnici nazvali „mapa okusa“. Ovo je prva mapa koja otkriva  na koji način su okusi predstavljeni u mozgu sisara. Uslijed jako specijaliziranih i selektivnih ćelija u jeziku, u stanju smo osjetiti svaki jedinstveni okus i jasno razaznati sladak okus breskve od slanosti čipsa. Sada,  naučnici sa Medicinskog instituta „Howard Hughes“ te Nacionalnog zdravstvenog instituta (NHI – National Health Institute) doprinose našem razumijevanju o samoj spoznaji okusa, pokazujući kako se četiri osnovna okusa – slatko, slano, gorko i kiselo – obrađuju na različitim mjestima u mozgu. „Nadalje, ovaj rad otkriva način kodiranja sistema okusa pomoću označenih linija, te pokazuje osnovnu logiku za prikazivanje posljednjeg od 5 klasičnih čula u mozgu,“ govori Charles S. Zuker, jedan naučnika uključenih u istraživanje. „Način na koji percipiramo materijalni svijet je nešto što fascinira čovječanstvo tokom cjelokupne  naše egzistencije,“ govori Nicholas J.P. Ryba, također jedan od naučnika uključenih u studiju. „Šta je ustvari okus? To je okidanje određenog skupa neurona u mozgu, i to je što mi želimo razumijeti.“ U prošlosti, istraživači su mjerili električnu aktivnost u malom grozdu neurona da bi mogli vidjeti koje je područje mišjeg mozga aktivirano različitim okusom. U tim eksperimentima, djeluje kako se područja koja odgovaraju različitim okusima stapaju, te su naučnici zaključili kako, u procesuiranju svih okusa, učestvuju svi neuroni. Zuker i Ryba su, zajedno sa ostatkom kolega, prethodno uspjeli identificirati jedinstvene receptore okusa i njima odgovarajuće ćelije za svaki okus pojedinačno – otkrivajući „jedan okus, jedna klasa ćelija“ šemu kodiranja. Sa ovim na umu, istraživači se pitaju zašto bi različiti okusi bili procesuirani od strane istih neurona u mozgu, te je zaključeno kako je u prethodnim eksperimentima nedostajalo nešto. U novim eksperimentima je korištena nova tehnika, nazvana „dvo-fotonsko kalcij slikanje (two-photon calcium imaging)“, za određivanje neurona koji se aktiviraju kada se životinja izloži hranom različitih okusa. Prilikom aktiviranja neuron oslobađa određenu količinu kalcija, te, shodno tome, količina kalcija može poslužiti kao referenca prilikom mjerenja. Istraživači su ubrizgavali boju u neurone miševa, čime ovi neuroni zasvijetle fluorescentnom bojom prilikom ispuštanja kalcija, što ih čini jasno vidljivim pod mikroskopom. Ovakav pristup je omogućio nadgledanje aktivnosti nekoliko velikih skupina ćelija, nasuprot prethodnim pokušajima kojima se nadgledalo tek nekolicina ćelija u isto vrijeme. Prilikom kušnje  nečeg gorkoga od strane miša, opaženo je kako mnogo neurona zasvijetli u tačno određenom malom području unutar njegovog mozga. Kada je mišu ponuđeno nešto slanog okusa aktivira se područje udaljeno nekoliko milimetara od prvobitnog mjesta. Svaki okus je odgovarao različitom žarištu neurona unutar mozga. Nema preklapanja između ovih područja – tj. postoji jasno određene prostor među njima. „Ideja o mapama unutar mozga je utvrđena i prilikom izučavanja drugih čula,“ tvrdi Ryba. „Ali u tim slučajevima, moždane mape odgovaraju vanjskim mapama.“ Na primjer, različite frekvencije zvuka okidaju različit skup neurona. U slučaju ovih „zvučnih“ neurona, mapa je uređena na osnovu frekvencija, od najmanje do najviše. Vizuelni neuroni su uređeni u mapi koja imitira vidno polje očiju. Kako god, čulo okusa ne nudi nikakva prethodna uređenja prije slanja informacija prema mozgu; dalje, receptori svih okusa su nasumično raspoređeni po površini jezika – te, prema tome, prostorna organizacija neurona okusa unutar mozga još više iznenađuje. reference: www.sciencedaily.com