Istraživači sa UZH-a su otkrili da je sazrevanje čula za miris i dodir usko povezano kod miševa i da se ova snažna interakcija odvija unutar uskog vremenskog okvira razvoja.
Ovi nalazi, koji su objavljeni u časopisu Nauka, ne samo da naglašavaju važnost stimulusa iz okoline za sklapanje mozga u ranom životu, već i međuzavisni razvoj čula.
Miris i dodir su najranije senzacije koje opažaju sisari, omogućavajući novorođenčadi da doje i da se poveže sa svojom majkom. Ako je jedno od ova dva rana čula defektno, kod ljudi se mogu razviti različiti neurorazvojni poremećaji.
„Naša čula su ključna za pravilno formiranje i funkcionisanje moždanih kola“, kaže Teofanis Karajanis, vanredni profesor neuronauke i ko-direktor Instituta za istraživanje mozga Univerziteta u Cirihu (UZH).
Prethodna istraživanja su pokazala važnost odgovarajućeg senzornog inputa za razvoj čula—mirisi za čulo mirisa, zvukovi za čulo sluha i tako dalje. Do sada se, međutim, malo zna o tome kako različita čula mogu uticati na sazrevanje drugog čula.
Istraživački tim koji je predvodio Karaiannis sada je bliže pogledao efekat mirisnih stimulusa na mozgove novorođenih miševa. Da bi to uradili, istraživači su isporučili prijatan miris u nozdrve štenaca i mapirali rezultujući obrazac aktivnosti moždanih ćelija koristeći najsavremenije slike širokog vidnog polja jedne kortikalne hemisfere.
Oni su primetili da mirisi izazivaju nervnu aktivnost u velikom delu cerebralnog korteksa kod miševa, uključujući oblasti odgovorne za dodir.
Štaviše, istraživači su posmatrali ovaj fenomen u vrlo kratkom vremenskom periodu: tokom prve nedelje nakon rođenja. Kod starijih štenadi, kao i kod odraslih miševa, mirisi su uticali na ograničenije oblasti mozga.
„Ovo jasno pokazuje da olfaktorni unos u prvoj postnatalnoj nedelji indukuje poseban obrazac električne aktivnosti u mozgu. Ovo nam je ukazivalo da može biti od suštinskog značaja za formiranje moždanih kola za neolfaktornu senzornu obradu“, objašnjava Karajanis.
Da bi testirao ovu pretpostavku, tim je istražio da li je rana olfaktorna stimulacija takođe ključna za sazrevanje čula dodira. Za to su obučili odrasle miševe da razlikuju da li fini ili grubi brusni papir dodiruje njihove brkove – primarni način na koji miševi istražuju svoju okolinu.
Istraživači su otkrili da su miševi koji nisu primili nikakav mirisni unos u prvoj nedelji svog života bili znatno lošiji od onih koji su bili izloženi mirisima. „Nedostatak mirisa tokom kritičnog vremenskog perioda takođe utiče na obradu dodira u kasnijem životu“, kaže Karaiannis.
Prolazna funkcionalna interakcija između dva rana čula takođe je bila očigledna u anatomiji mozga: u prvoj nedelji života – to jest, u kritičnom vremenskom prozoru – istraživači su otkrili niz nervnih veza koji se protežu između oblasti mozga koje obrađuju miris i dodir. Ova veza je zatim nestala u roku od nekoliko nedelja.
„Naša studija pokazuje da je izlaganje mirisu u ranom životu od suštinskog značaja za razvoj dodira i sazrevanje“, kaže Karaiannis. „Ovaj nalaz se možda proteže i na druga čula kao što su sluh ili vid, koja sazrevaju kasnije u životu.“ Iako su eksperimenti rađeni na miševima, prethodni nalazi sugerišu da su slični procesi u toku u ljudskom mozgu.
„Naši nalazi stoga skreću pažnju na procenu uticaja olfaktornih nedostataka, posebno u ranom životu na sazrevanje opšte senzorne i kognitivne obrade.“ Takvi deficiti mogu nastati genetskim promenama, ali su takođe izazvani životnom sredinom.
Jedan takav primer odnosi se na prevremeno rođene bebe koje su smeštene u jedinicu intenzivne nege novorođenčadi (NICU), gde su lišene normalnog senzornog okruženja. Pokazalo se da ovo potencijalno ostavlja dugoročne afektivne i kognitivne tragove na pojedince.
„Dok bolnice imaju za cilj da obezbede optimalne taktilne, slušne i vizuelne stimulanse ovim bebama, čulo mirisa nije tako široko korišćeno“, kaže Karajanis.
„Naši rezultati sugerišu mehanizam pomoću kojeg pravilni mirisni znaci mogu imati pozitivan efekat na podršku razvoju različitih senzornih i kognitivnih veština kod beba.“
