Uoslė – itin galingas pojūtis. Ji kūnui signalizuoja, ar kažkas greičiausiai bus skanu (arba siaubingai kartaus skonio), praneša, kad pagaliau grįžote namo, kad tuoj lis, jau atėjo pavasaris ar kad šunį metas maudyti.
Vis dėlto iš visų pojūčių uoslė greičiausiai yra mažiausiai suprasta.
Pirmasis išsamus uoslės žemėlapis
Mokslininkai priartėjo prie šio paslaptingo pojūčio supratimo sukūrę detalų žemėlapį, kuriame parodyta tūkstančių skirtingų kvapų receptorių išsidėstymo tvarka pelių nosyse.
Rezultatas – tiesiog hipnotizuojantis.
„Uoslė yra be galo paslaptinga, – sako neurobiologas Sandeepas Datta, vyresnysis tyrimo autorius. – Tai pojūtis, kuriam ilgiausiai trūko žemėlapio.“
Šis žemėlapis sukurtas remiantis daugiau nei 300 pelių duomenimis.
Kaip veikia pelių nosis?
Pelės nosyje yra apie 20 milijonų uoslės neuronų, ir kiekvienas jų išreiškia vieną iš tūkstančių skirtingų ląstelių receptorių tipų. Kiekvienas toks neuronas perduoda kvapo informaciją iš nosies į smegenis.
Datta su kolegomis sekoskaitė maždaug 5 milijonų atskirų nosies audinio ląstelių genus, tad gavo apie 2,3 milijono uoslės jutiminių neuronų duomenų rinkinį.
Remdamiesi šiais duomenimis, jie sudarė aktyvių, su kvapų receptoriais susijusių genų išsidėstymo nosyje žemėlapį.
„Mūsų rezultatai suteikia tvarką sistemai, kuri anksčiau buvo laikoma netvarkinga. Tai iš esmės keičia, kaip konceptualiai apie ją galvojame“, – teigia Datta.
Nuo chaoso prie tvarkos
Anksčiau mokslininkams buvo sunku aptikti receptorius, todėl manyta, kad jų išsidėstymas yra atsitiktinis: bet kuris uoslės jutimo neuronas galėjo išreikšti bet kurį iš maždaug 1100 skirtingų uoslės receptorių tipų.
Tačiau naujasis žemėlapis atskleidė, kad receptorių, kuriuos išreiškia šie neuronai, tipas yra glaudžiai susijęs su tiksliu jų išsidėstymu nosyje.
Dėl to susidaro receptorių gradientas – siauri horizontalūs ruoželiai, besitęsiantys nuo nosies viršaus iki apačios.
Kaip savo straipsnyje rašo Datta ir jo komanda, erdvinė tvarka uoslės sistemoje „kyla iš nuolat kintančio transkripcinio kodo, kuris tiksliai sutvarko daugybę atskirų, už kvapus atsakingų kanalų“.
Retinoinė rūgštis – nematomas architektas
Tolesni tyrimai parodė, kad šį išsidėstymą reguliuoja natūraliai susidarantis retinoinės rūgšties kiekis – tai molekulė, galinti keisti genų raišką ląstelėse.
Naudodama vaistus, kuriais pelėms buvo didinamas arba mažinamas retinoinės rūgšties kiekis, komanda gebėjo keisti kvapų receptorių gradiento padėtį nosyje.
Taip pat paaiškėjo, kad receptorių išsidėstymas nosyje atitinka uoslės stormens – smegenų srities, atsakingos už kvapų apdorojimą, – organizaciją.
Ką tai gali reikšti žmonėms
Mokslininkai tikisi, kad geriau suprasdami pelių uoslės sandarą, jie priartės ir prie žmogaus uoslės paslapčių.
Žinoma, tarp pelių ir žmonių nosių yra daug skirtumų, tačiau, būdami žinduoliai, dalijamės nemaža dalimi bendrų anatominių ir genetinių bruožų.
Supratimas, kaip iš tiesų veikia uoslė, vieną dieną galėtų padėti atkurti šį pasaulį praturtinantį pojūtį ji praradusiems žmonėms.
„Uoslė labai stipriai ir plačiai veikia žmogaus sveikatą, todėl jos atkūrimas svarbus ne tik malonumui ir saugumui, bet ir psichologinei gerovei“, – pabrėžia Datta.
„Mes negalime pataisyti uoslės, kol nesuprasime, kaip ji veikia pačiu pagrindiniu lygiu.“
