Il "prodigioso odorato" delle locuste potrebbe insegnarci i meccanismi dell'olfatto?

Il 'prodigioso odorato' delle locuste potrebbe insegnarci i meccanismi dell'olfatto?
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L’olfatto è uno dei sensi dell’apparato sensore degli esseri viventi complessi, uomo incluso. La miriade di recettori confluisce in uno strumento capace di rievocare ricordi particolarmente intensi con gli odori. Eppure diversi misteri avvolgono tale senso. Oggi, però, la scienza ha svelato alcuni meccanismi dell’olfatto con l'aiuto delle locuste.

Da quando apriamo gli occhi al mattino a quando li richiudiamo la notte, il nostro olfatto è continuamente bersagliato da una moltitudine di aromi e fragranze. I sentori del caffè nell’aria mattutina, l’odore dell’erba scossa dalle piogge settembrine, sono solo alcuni della miriade di profumi che ci travolge ogni giorno.

Ma in che modo il cervello riesce a percepire e distinguere questo oceano di odori?

La risposta si trova nell’incredibile quantità di neuroni collegati alle strutture olfattive, i quali ci aiutano a decifrare gli aromi del mondo che ci circonda.

Per valutare ed approfondire i meccanismi delle proprietà olfattive, un team di ricerca della Washington University di St. Louis ha volto lo sguardo verso una specie che non verrebbe da associare a tali caratteristiche olfattive, ovvero la locusta. Lo studio ha analizzato la capacità di discernimento olfattivo delle locuste rispetto alla moltitudine di odori che aleggia nell’aria.

I ricercatori hanno effettuato un primo approccio mediante la tecnica di condizionamento pavloviano su cavallette americane, della specie Schistocerca americana. Per fare ciò hanno perpetrato l’avvicinamento di un odore specifico alle antenne delle locuste, associandovi una ricompensa alimentare. In tal modo, a successive esposizioni, è apparsa una correlazione con l’apertura dei palpi mascellari degli esemplari.

Il comportamento indotto, manifestatosi nelle locuste, ha mostrato che queste ultime hanno riconosciuto l’odore a cui sono state esposte. In seguito, munendo le locuste di sensori monitoranti l’attività neurale, gli scienziati hanno provato a verificare se fossero in grado di riconoscere lo stesso odore in situazioni differenti.

I risultati hanno evidenziato che, pur permanendo il comportamento di aprire i palpi in diverse situazioni, la massa di neuroni associati era soggetta ad attivazione differenziale a seconda delle circostanze. Barani Raman, ingegnere biomedico e coautore dello studio, ha confermato "Le risposte neurali erano molto variabili" e continuando "Sembrava in contrasto con quello che stavano facendo le locuste, dal punto di vista comportamentale".

Analizzando il fenomeno, grazie anche all’ausilio di tecnologie di apprendimento automatico, è apparsa evidente la manifestazione dell'attività di due tipologie di neuroni. Quelli “ON”, attivati in presenza dell’odore, e quelli “OFF”, attivi quando l’odore viene a mancare. La capacità del cervello delle locuste di percepire l’odore è resa possibile dalla quantità di neuroni ON attivi e di neuroni OFF inattivi. Piccole variazioni in tale equilibrio erano associate alle differenze delle condizioni ambientali attraverso cui veniva presentato l’odore.

I ricercatori tengono a precisare che le evidenze dello studio non possono essere associate direttamente alle strutture olfattive umane, in quanto molto più complesse delle locuste, ma grazie allo studio sarà possibile comprendere i fenomeni alla base dei meccanismi olfattivi.

Ora la scienza ha ottenuto nuove evidenze sui meccanismi neurali legati al rilevamento degli odori, soprattutto in relazione al discernimento dei singoli in un ambiente ricolmo di aromi. I ricercatori auspicano un approfondimento degli studi al fine di comprendere, in futuro, i meccanismi di funzionamento del cervello umano in relazione agli odori a cui siamo esposti quotidianamente.

E, se siete “sniffoni seriali”, vi interesserà sapere perché non riusciamo a sentire l’odore della nostra casa.

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