Hvorfor frykt gjør skumle dufter sterkere?

Nesen kan virkelig "vet" når det gjelder fare, ifølge en ny studie som fant at lukt forbundet med elektriske støt i mus utløse en sansecelle reaksjon mye sterkere enn for ikke-engstelig lukt.

funnene ble overraskende, sier studie forsker John McGann, en hjerneforsker ved Rutgers University i New Jersey. De sensoriske nevroner er helt i begynnelsen av den krets som gjør at oppfatningen av lukt, langt utenfor bevisst kontroll, og likevel "lære" å tune inn skumle lukter.

"Effekten av læring kan skje ikke bare på atferd, men på sensorisk prosessering, "McGann fortalte Livescience. [Tuppen av tungen: 7 (Annet) Flavors Mennesker Kan Smak]

Læring frykt

Forskere har lenge visst at assosiativ læring - talent for å knytte en stimulus med en annen - endrer behandling i hjernen slik at, for eksempel, evnen til å skille mellom en type duft, og en annen blir mer følsom. Men de fleste mennesker har en tendens til å tenke at de sensoriske nerver som sitter i nesen og direkte kontakt kjemikalier som utgjør luktene er one-trick ponnier. En lukt kommer sammen; nervecellene behørig oppmerksom på det og informere hjernen; og hjernen gjør det harde arbeidet med å huske hva det duft betyr.

Ikke så, avslører den nye studien. De sensoriske nevroner tilpasse, også.

"Jo tidligere vi ser jo tidligere vi finne påvirkninger av læring," McGann sagt.

Forskerne brukte relativt nye teknikker for å spionere på mus olfactory (lukt) sensoriske nerveceller. De brukte mus som hadde blitt genmodifisert til å ha olfactory sensoriske nevroner som fluoresce når aktiv. Fluorescens gir fargerike bevis nervecellene frigjør nevrotransmittere, signaliserer den kjemiske disse cellene bruker for å kommunisere.

Forskerne plassert disse musene i metallgulv kabinetter og pumpet i to lukter, både enkle en-kjemiske estere. En luktet heller fruktig, den andre litt som neglelakkfjerner. For hver mus, en av luktene fem år foran en ubehagelig elektrisk støt i beina fra kabinettet gulvet.

Etter at musene hadde lært å assosiere lukten med sjokk, forskerne bedøvet dem og utsatt dem for luktene igjen, ser under et mikroskop for å se hvordan deres lukte nevroner svarte sammenlignet med ukjente lukter

Grunning nesen

de fant at skumle lukter hadde en stor effekt. Nervecellene utgitt langt flere nevrotransmittere når utsatt for sjokk-assosiert duft. Det var som om musene hadde vært utsatt for lukten på fire ganger konsentrasjonen enn de egentlig var, sa McGann.

"Kretsen ble overfølsom til at lukt," sa han.

funnene er fornuftig, sa McGann. Å bli overfølsom til duften av faren kan redde en mus liv, spesielt hvis det følsomhet får gnager ut av banen av, sier en sulten katt. Men det er også spennende og uventet, sa han, fordi funn viser at selv grunnleggende sensoriske nevroner svare på læring på denne måten.

aural tilsvarende, McGann sa, ville være som å ha en mikrofon som automatisk skrudd opp volum som svar på viktige lyder.

Selvfølgelig, forskerne vet ikke om ørene eller øynene har tilsvarende tilpasningsdyktige nerveceller. Heller ikke de vet om lukter kan være assosiert med andre følelser enn frykt. De er hardere eksperimenter, sa McGann.

"Vi vet hvordan å skremme en mus," sa han. "Det er vanskeligere å vite hvordan å lage en mus veldig, veldig glad."

En annen fremragende spørsmål er om menneskelige neser har de samme reaksjoner på skremmende lukter - og hvis våre andre sensoriske systemene fungerer på samme måte. Det er mulig, sa McGann. Noen mennesker med posttraumatisk stresslidelse (PTSD) er overfølsom for stimuli som minner dem om deres traumer. En slik følsomhet kan godt starte på de mest primitive nivå.

"Kanskje, og jeg understreke kanskje, det er analogt til hva som skjer i disse musene," McGann sagt.

Forskerne planlegger nå for å teste om de kan reversere den sensoriske læring ved å trene musene ikke å knytte skremmende lukt med et sjokk lenger. De planlegger også å "få litt mer inn i muttere og bolter" i hjernen for å finne ut hvordan nervecellene endre sin atferd, sier McGann.

Forskerne rapporterte sine funn fredag ​​(13.12) i tidsskriftet Science

Mer om Livescience og MNN.