Як задає strona internetowa Uniwersytetu Nowojorskiego Langone, myszy potrafią rozróżniać zapachy w ułamku sekundy dzięki szybkim interakcjom między neuronami w opuszce węchowej . Wcześniej uważano, що pierwotne przetwarzanie zapachów zachodzi w korze mózgowej, ktora odpowiada za percepcję i świadomość, але nowe dane wskazują wcześniejszy i prostszy mechanizm.
Eksperymenty wykazały, że kluczową role odgrywa pierwsza fala sygnałów z neuronów węchowych. Kiedy mysz wdycha powietrze, мільйони komórek sensorycznych w nosie aktywują się i przekazują sygnały do tzw. kłębuszków nerkowych opuszki węchowej, ktore są połączone z komórkami mitralnymi i kępkowymi. W ciągu pierwszych 50 milisekund kształtuje się specyficzny wzorzec aktywności, котрий decyduje про заpachu odczuwanym przez zwierzę.
Kolejne sygnały są w dużej mierze ignorowane. Naukowcy opisują ten mechanizm як filtrowanie czasowe. Idea polega на тому, що mozk rejestruje pierwsze aktywowane obwody neuronowe, a nastepnie tłumi późniejsze przychodzące informacje. Pozwala to на szybką izolację pojedynczego zapachu, nawet w złożonym środowisku z innymi zapachami tła.
Co ciekawe, ten sam zapach wywoływał te samą wczesną aktywność, niezależnie od jego steżenia.
Оznacza те, що system rozpoznawania opiera się не на sile sygnału, а на його strukturze czasowej. Takie podejście sprawia, że percepcja jest bardziej stabilnа i niezawodna.
Autorzy podkreślają, że cały proces przebiega niezwykle szybko. U myszy pełny cykl wdechu trwa około ćwierć sekundy, але decyzja про те, що czują, zapada на samym początku tego okresу. U ludzi wdech trwa dłużej, ale zasada może być taka sama.
"Nasze wyniki podważają fundamentalną tezę, że taky obliczenia zachodzą w korze mózgowej. To badanie po raz pierwszy доводить, як filtrowanie czasowe jest wykorzystywane do rozróżniania zapachów" - powiedział autor badania.
Odkrycia nie tylko wyjaśniają podstawowe mechanismy funkcjonowania mózgu, ale mają również praktyczne zastosowanie. Сприйняття, як systemy biologiczne szybko odróżniają istotne sygnały od szumu, може допомогти w opracowaniu bardziej wydajnych algorytmów dla sztucznej inteligencji i technologii sensorycznych.
Odkrycie може również przyczynić się do poprawy diagnostyki chorób. Wcześniej wykazano, що utrata węchu може бути wczesnym objawem poważnej chorobи.
