Leva menos de um décimo de segundo - uma fração do tempo pensado anteriormente - para o sentido do olfato distinguir entre um odor e outro, novos experimentos em ratos mostram.

Em um estudo a ser publicado na revista Nature Communications online 14 de novembro, pesquisadores da Escola de Medicina da NYU descobriram que os odores - partículas químicas que ativam o olfato - precisam apenas atingir algumas proteínas sinalizadoras no revestimento interno do nariz para que os ratos identifiquem um aroma familiar. Tão significativamente, os pesquisadores afirmam que também descobriram que a capacidade dos animais de distinguir os odores era a mesma, independentemente da intensidade do cheiro (independentemente da concentração do odor).

"Nosso estudo estabelece as bases para uma nova teoria sobre como os mamíferos, incluindo humanos, cheiro:aquele que é mais simplificado do que se pensava, "diz o pesquisador sênior do estudo e neurobiologista Dmitry Rinberg, PhD. Sua equipe está planejando mais experimentos com animais para procurar padrões de ativação de células cerebrais ligados à detecção e interpretação de odores que também podem se aplicar a pessoas.

"Assim como o cérebro humano só precisa de algumas notas musicais para nomear uma música específica, uma vez que a memória dela é formada, nossas descobertas demonstram que o sentido do olfato de um rato precisa de apenas alguns sinais nervosos para determinar o tipo de cheiro, "diz Rinberg, um professor associado da NYU Langone Health e seu Neuroscience Institute.

Quando um odorante inicialmente se fixa em sua proteína receptora olfativa em uma célula nervosa do nariz, a célula envia um sinal para a parte do cérebro que atribui o odor, identificando o cheiro, diz Rinberg.

Uma das principais descobertas de sua equipe foi que os ratos reconhecem um cheiro logo após a ativação dos primeiros receptores cerebrais olfativos, e normalmente dentro dos primeiros 100 milissegundos da inalação de qualquer odorante.

Pesquisas anteriores em animais mostraram que leva cerca de 600 milissegundos para que quase todos os receptores cerebrais olfativos envolvidos em seu sentido do olfato se tornem totalmente ativados, diz Rinberg. Contudo, experimentos anteriores em ratos, que inalam pelo nariz mais rápido do que os humanos e têm um olfato mais rápido, mostraram que o número de receptores ativados em seus cérebros atinge o pico após aproximadamente 300 milissegundos.

Investigações científicas anteriores também mostraram que os aromas altamente concentrados ativavam mais receptores. Mas Rinberg diz que até os últimos experimentos de sua equipe, os pesquisadores ainda não haviam delineado o papel da concentração no processo de identificação de odores.

Para o novo estudo, ratos foram treinados para lamber um canudo para obter uma recompensa de água com base no cheiro de laranja ou pinho.

Usando fibras ativadas por luz inseridas no nariz do mouse, os pesquisadores podiam ligar receptores cerebrais individuais ou grupos de receptores envolvidos no olfato para controlar e rastrear quantos receptores estavam disponíveis para cheirar a qualquer momento. A técnica óptica foi desenvolvida na NYU Langone.

A equipe então testou o desempenho dos ratos com recompensas de água quando desafiados por diferentes concentrações de cada cheiro, e com mais ou menos receptores disponíveis para ativação. Ativação precoce de muitos receptores, os pesquisadores descobriram, identificação de odores prejudicada, aumentando o número de erros cometidos por ratos treinados para obter sua recompensa.

Os pesquisadores descobriram que as interrupções precoces na detecção do cheiro, menos de 50 milissegundos da inalação, pontuação reduzida de identificação de odores quase ao acaso. Por contraste, as pontuações de recompensa melhoraram muito quando o sentido do olfato do mouse foi interrompido em qualquer ponto após 50 milissegundos, mas esses ganhos diminuíram após 100 milissegundos.