Pesquisadores de Bonn e Aachen elucidam o papel dos neurônios cerebrais individuais na percepção do odor humano
Muitas vezes só percebemos a importância do nosso olfato quando ele já não existe: a comida quase não sabe bem ou já não reagimos a perigos como o cheiro do fumo. Pesquisadores do Hospital Universitário de Bonn (UKB), da Universidade de Bonn e da Universidade de Aachen investigaram pela primeira vez os mecanismos neuronais da percepção humana do odor. As células nervosas individuais do cérebro reconhecem odores e reagem especificamente ao cheiro, à imagem e à palavra escrita de um objeto, por exemplo, uma banana. Os resultados deste estudo colmatam uma lacuna de conhecimento de longa data entre a investigação de odores animais e humanos e foram agora publicados na renomada revista “Nature”.
Técnicas de imagem, como a ressonância magnética funcional (fMRI), já revelaram quais regiões do cérebro humano estão envolvidas na percepção olfativa. No entanto, estes métodos não permitem que o sentido do olfato seja investigado no nível fundamental das células nervosas individuais. “Portanto, nossa compreensão do processamento de odores no nível celular é baseada principalmente em estudos com animais, e não está claro até que ponto esses resultados podem ser transferidos para humanos”, diz o co-autor Prof. Florian Mormann do Departamento de Epileptologia no UKB, que também é membro da Área de Pesquisa Transdisciplinar (TRA) “Vida e Saúde” da Universidade de Bonn.
Células nervosas do cérebro identificam odores
O grupo de pesquisa do Prof. Mormann conseguiu pela primeira vez registrar a atividade de células nervosas individuais durante o olfato. Isto só foi possível porque os investigadores trabalharam em conjunto com pacientes da Clínica de Epileptologia do UKB, um dos maiores centros de epilepsia da Europa, que tiveram eléctrodos implantados no cérebro para fins de diagnóstico. Eles foram presenteados com aromas agradáveis e desagradáveis, como peixe velho. “Descobrimos que células nervosas individuais no cérebro humano reagem aos odores. Com base na sua atividade, fomos capazes de prever com precisão qual perfume estava sendo sentido”, diz o primeiro autor Marcel Kehl, doutorando na Universidade de Bonn no Prof. Grupo de trabalho de Mormann no UKB. As medições mostraram que diferentes regiões do cérebro, como o córtex olfativo primário, anatomicamente conhecido como córtex piriforme, e também certas áreas do lobo temporal medial, especificamente a amígdala, o hipocampo e o córtex entorrinal, estão envolvidas em tarefas específicas. Embora a atividade das células nervosas no córtex olfatório previsse com mais precisão qual perfume era cheirado, a atividade neuronal no hipocampo foi capaz de prever se os aromas foram identificados corretamente. Apenas as células nervosas da amígdala, uma região envolvida no processamento emocional, reagiram de forma diferente dependendo se um cheiro era percebido como agradável ou desagradável.
As células nervosas reagem ao cheiro, imagem e nome da banana
Numa próxima etapa, os pesquisadores investigaram a ligação entre a percepção de cheiros e imagens. Para fazer isso, eles apresentaram aos participantes do estudo de Bonn as imagens correspondentes para cada odor, por exemplo o perfume e depois uma foto de uma banana, e examinaram a reação dos neurônios. Surpreendentemente, as células nervosas do córtex olfativo primário responderam não apenas aos aromas, mas também às imagens. “Isso sugere que a tarefa do córtex olfativo humano vai muito além da pura percepção de odores”, diz o co-autor Prof. Marc Spehr, do Instituto de Biologia II da Universidade RWTH Aachen.
Os pesquisadores descobriram células nervosas individuais que reagiam especificamente ao cheiro, à imagem e à palavra escrita – por exemplo – da banana. Esta descoberta indica que as informações semânticas são processadas precocemente no processamento olfativo humano. Os resultados não apenas confirmam décadas de estudos em animais, mas também mostram como diferentes regiões do cérebro estão envolvidas em funções específicas de processamento de odores humanos. “Esta é uma contribuição importante no caminho para a decodificação do código olfativo humano”, diz o Prof. “Mais pesquisas nesta área são necessárias para que um dia possamos desenvolver aparelhos olfativos que possamos usar na vida cotidiana tão naturalmente quanto óculos ou aparelhos auditivos”.
