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Ricerca, i profumi generano la memoria olfattiva e le emozioni

Il sistema olfattivo lavora a stretto contatto con i sistemi di ricompensa e avversione del cervello sia nell'apprendimento che nella formazione della memoria.

Percezione olfattiva al di fuori del bulbo olfattivo e della corteccia olfattiva

I ricercatori hanno studiato come l'elaborazione dei profumi influisce sulle strutture del cervello. Hanno usato impulsi elettrici per stimolare i bulbi olfattivi degli animali da esperimento. Quindi, hanno analizzato l'attività nella corteccia olfattiva, dove vengono elaborati gli stimoli olfattivi. "Sapevamo già che esiste una connessione tra il bulbo olfattivo e la corteccia piriforme, una parte della corteccia olfattiva, nella percezione dei profumi- spiega la dott.ssa Christina Strauch, autrice principale dello studio- Ma il nostro obiettivo era approfondire le strutture cerebrali e scoprire quali regioni avevamo sottovalutato o trascurato fino ad ora".

"Finora, solo pochi studi sulla percezione olfattiva hanno analizzato le regioni al di fuori del bulbo olfattivo e delle regioni della corteccia olfattiva nei roditori", prosegue la professoressa Denise Manahan-Vaughan, portavoce del Centro di ricerca collaborativa 874 Integrazione e rappresentazione dei processi sensoriali- Non è ancora del tutto chiaro come si formino i ricordi olfattivi. Il nostro obiettivo era chiarire fino a che punto le strutture cerebrali, che non fanno parte del sistema olfattivo, sono coinvolte nella formazione della memoria olfattiva".

La dott.ssa Christina Strauch, la studentessa di dottorato Thu-Huong Hoang e la professoressa Denise Manahan-Vaughan del Dipartimento di neurofisiologia hanno collaborato allo studio con il professor Frank Angenstein del Centro tedesco per le malattie neurodegenerative (DZNE) di Magdeburgo.

Prove di elaborazione olfattiva nel cervello dei roditori

Nel loro studio, i ricercatori hanno combinato la stimolazione elettrofisiologica con la risonanza magnetica funzionale (fMRI). Seguendo questo approccio, il team ha ottenuto un quadro dettagliato delle strutture neuronali che hanno risposto alla stimolazione del bulbo olfattivo. Le strutture altamente reattive sono state quindi analizzate in modo più approfondito utilizzando l'analisi di ibridazione in situ a fluorescenza dell'espressione genica neuronale. Questa tecnica aiuta i ricercatori a determinare se i neuroni immagazzinano effettivamente lo stimolo olfattivo: questo evento serve come prova della formazione della memoria.

Sicuramente, la stimolazione del bulbo olfattivo aveva portato ad un'attività genetica alterata. Ciò è accaduto anche nelle cellule nervose della corteccia limbica, cioè in un'unità funzionale a cui è attribuita l'elaborazione delle emozioni. "Il coinvolgimento di queste strutture non olfattive gioca probabilmente un ruolo chiave nella memorizzazione delle esperienze olfattive", aggiunge Christina Strauch- Deduciamo da ciò che i roditori categorizzano rapidamente i profumi percepiti come piacevoli o sgradevoli mentre li annusano".

"Lo studio ci fornisce un'ulteriore base teorica per capire perché il senso dell'olfatto gioca un ruolo così unico nella formazione e nel recupero dei ricordi", conclude Denise Manahan-Vaughan, che insieme a Christina Strauch ha esplorato come si formano i ricordi dai profumi dal 2010.

Cerebral Cortex: Olfactory information storage engages subcortical and cortical brain regions that support valence determination. DOI 10.1093/cercor/bhab226

Antonio Caperna

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