Reuke het 'n manier om ons te verbind met oomblikke wat diep in ons verlede begrawe is. Miskien is dit 'n sweempie van jou ouma se parfuum wat jou dekades terugvoer. Met daardie enkele asemteug is jy skielik in haar sitkamer en luister hoe die grootmense oor politiek babbel. Die ervarings wat ons deur die lewe opbou, bou verwagtinge wat met verskillende geure geassosieer word. Dit is bekend dat hierdie verwagtinge beïnvloed hoe die brein sensoriese inligting gebruik en berg. Maar navorsers wonder al lank hoe die proses omgekeerd werk: hoe vorm ons herinneringe die manier waarop sensoriese inligting ingesamel word?
In werk wat vandag in Nature Neuroscience gepubliseer is, demonstreer wetenskaplikes van Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) vir die eerste keer 'n manier om hierdie proses by wakker diere waar te neem. Die span, gelei deur Assistent Professor Stephen Shea, was in staat om die aktiwiteit van 'n groep inhiberende neurone te meet wat die reukgevoelige area van die brein verbind met breinareas wat verantwoordelik is vir denke en kognisie. Hierdie verbinding verskaf terugvoer sodat herinneringe en ervarings die manier waarop reuke geïnterpreteer word, kan verander.
Die inhiberende neurone wat die skakel smee, staan bekend as korrelselle. Hulle word gevind in die kern van die reukbol, die area van die muisbrein wat verantwoordelik is vir die ontvangs van reukinligting van die neus. Korrelselle in die reukbol ontvang insette van areas diep binne die brein wat betrokke is by geheuevorming en kognisie. Ten spyte van hul belangrikheid, was dit byna onmoontlik om inligting in te samel oor hoe korrelselle funksioneer. Hulle is uiters klein en in die verlede kon wetenskaplikes net hul aktiwiteit by verdoofde diere meet. Maar die dier moet wakker en bewus wees sodat ervarings sintuiglike interpretasie kan verander. Shea het saam met hoofskrywers aan die studie gewerk: Brittany Cazakoff, nagraadse student in CSHL se Watson Skool vir Biologiese Wetenskappe, en Billy Lau, PhD, 'n nadoktorale genoot. Hulle het 'n stelsel ontwerp om korrelselle vir die eerste keer in wakker diere waar te neem.
Korrelselle herlei die inligting wat hulle ontvang van neurone wat betrokke is by geheue en kognisie terug na die reukbol. Daar inhibeer die korrelselle die neurone wat sensoriese insette ontvang. Op hierdie manier "verskaf die korrelselle 'n manier vir die brein om met die sensoriese inligting te 'praat' soos dit inkom," verduidelik Shea. "Jy kan aan hierdie selle dink as buise wat ervarings toelaat om inkomende data te vorm."
Hoekom wil 'n dier dalk spesifieke dele van 'n stimulus, soos 'n reuk, inhibeer of uitsluit? Elke geur bestaan uit honderde verskillende chemikalieë, en "korrelselle kan diere help om die belangrike komponente van komplekse mengsels te beklemtoon," sê Shea. Byvoorbeeld, 'n dier het dalk deur ervaring geleer om 'n spesifieke geur, soos 'n roofdier se urine, met gevaar te assosieer. Maar elke ontmoeting met die reuk sal waarskynlik anders wees. Miskien word dit by een geleentheid gemeng met die reuk van denne en by 'n ander geleentheid. Korrelselle bied die brein 'n geleentheid om die minder belangrike reuke weg te filter en om sensoriese neurone net op die opvallende deel van die stimulus te fokus.
Nou dat dit moontlik is om die aktiwiteit van korrelselle in wakker diere te meet, is Shea en sy span gretig om te kyk hoe sensoriese inligting verander wanneer die verwagtinge en herinneringe wat met 'n reuk geassosieer word, verander. "Die wisselwerking tussen 'n stimulus en ons verwagtinge is werklik die samesmelting van onsself met die wêreld. Dit is opwindend om te sien hoe die brein daardie interaksie bemiddel," sê Shea.
