Un paso más para decodificar el olor

A menudo nos damos cuenta de lo importante que es nuestro sentido del olfato cuando ya no lo tenemos: la comida no sabe muy bien o ya no reaccionamos ante peligros como el olor a humo. Investigadores del Hospital Universitario de Bonn (UKB), la Universidad de Bonn y la Universidad de Aquisgrán han investigado por primera vez los mecanismos neuronales de la percepción humana de los olores. Las células nerviosas individuales del cerebro reconocen los olores y reaccionan específicamente al olor, la imagen y la palabra escrita de un objeto, por ejemplo un plátano. Los resultados de este estudio cierran una brecha de conocimiento de larga data entre la investigación del olfato animal y humano y ahora se han publicado en la reconocida revista. Naturaleza.

Técnicas de imagen como la resonancia magnética funcional (fMRI) revelaron previamente qué regiones del cerebro humano están involucradas en la percepción del olfato. Sin embargo, estos métodos no permiten investigar el sentido del olfato en el nivel fundamental de las células nerviosas individuales. «Por lo tanto, nuestra comprensión del procesamiento de olores a nivel celular se basa principalmente en estudios con animales, y no estaba claro hasta qué punto estos resultados podrían transferirse a los humanos», afirma el coautor para correspondencia, el Prof. Florian Mormann del Departamento de Epileptología de la UKB, que también es miembro del Área de Investigación Transdisciplinaria (TRA) «Vida y Salud» de la Universidad de Bonn.

El grupo de investigación del Prof. Mormann logró por primera vez registrar la actividad de células nerviosas individuales durante el olfato. Esto sólo fue posible gracias a que los investigadores trabajaron junto con pacientes de la Clínica de Epileptología de UKB, uno de los centros de epilepsia más grandes de Europa, a quienes se les implantaron electrodos en el cerebro con fines de diagnóstico. Se les presentaban olores tanto agradables como desagradables, como a pescado viejo.

“Descubrimos que las células nerviosas individuales del cerebro humano reaccionan a los olores. Basándonos en su actividad, pudimos predecir con precisión qué olor se olía», dice el primer autor Marcel Kehl, estudiante de doctorado en la Universidad de Bonn en el grupo de trabajo del Prof. Mormón en UKB. Las mediciones demostraron que diferentes regiones del cerebro como la corteza olfativa primaria, anatómicamente conocida como corteza piriforme, y también ciertas áreas del lóbulo temporal medial, concretamente la amígdala, el hipocampo y la corteza entorrinal, están involucradas en tareas específicas. . Mientras que la actividad de las células nerviosas en la corteza olfativa predijo con mayor precisión qué olor se olía, la actividad neuronal en el hipocampo fue capaz de predecir si los olores se identificaron correctamente. Sólo las células nerviosas de la amígdala, una región implicada en el procesamiento emocional, reaccionaban de forma diferente dependiendo de si un olor se percibía como agradable o desagradable.

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En el siguiente paso, los investigadores investigaron la relación entre la percepción de olores y las imágenes. Para ello, presentaron a los participantes en el estudio de Bonn las imágenes correspondientes a cada olor, por ejemplo el olor y, más tarde, la fotografía de un plátano, y examinaron la reacción de las neuronas. Sorprendentemente, las células nerviosas de la corteza olfativa primaria respondieron no sólo a los olores, sino también a las imágenes. «Esto sugiere que la tarea de la corteza olfativa humana va mucho más allá de la pura percepción de los olores», afirma el coautor para correspondencia, el Prof. Marc Spehr del Instituto de Biología II de la Universidad RWTH Aachen.

Los investigadores descubrieron células nerviosas individuales que reaccionaban específicamente al olor, la imagen y la palabra escrita, por ejemplo, del plátano. Este descubrimiento indica que la información semántica se procesa temprano en el procesamiento olfativo humano. Los resultados no sólo confirman décadas de estudios en animales, sino que también muestran cómo diferentes regiones del cerebro están involucradas en funciones específicas de procesamiento de olores humanos. «Esta es una contribución importante a la manera de decodificar el código olfativo humano», afirma el Prof. Mormón. «Se necesita más investigación en esta área para que algún día podamos desarrollar ayudas olfativas que podamos utilizar en la vida cotidiana de forma natural, como gafas o audífonos».

CRÉDITO DE LA IMAGEN: NASA.