Gli odori nascondono un messaggio in codice che il cervello è in grado di decifrare, a volte grazie a una capacità innata. Studi condotti allo Stower Institute for Medical Research iniziano a svelare come 

Odore di bruciato. Siete in casa, sdraiati sul divano e d’improvviso sentite odore di bruciato. Qualcosa non va. Vi assicurate che il tostapane non abbia fatto cortocircuito. L’odore deve venire da fuori, nessun incendio all’orizzonte, potete stare tranquilli. Tranquilli sì, perché il vostro olfatto vi ha avvisato che un potenziale pericolo era imminente.

Gli odori hanno un ruolo decisivo per la sopravvivenza, tanto che molti animali nascono con la capacità di riconoscerne alcuni e associarvi istintivamente una valenza di minaccia o ricompensa. I risultati di due studi condotti allo Stower Institute for Medical Research, dal gruppo di C. Ron Yu, iniziano a svelare come gli odori vengono codificati in modo innato nel cervello e che, in alcuni casi, questo meccanismo può persino essere manipolato.

Cos’è un odore? È un insieme di molecole che vola fino a raggiungere un naso in grado di leggerlo. Lì trova dei neuroni, forniti di recettori che si attivano quando incontrano la molecola odorosa complementare. Ogni neurone olfattivo ha un solo tipo di recettore che riconosce, come una serratura accoglie la sua chiave, un solo tipo di molecola. I neuroni attivati inviano il segnale a un’altra famiglia di cellule nervose (mitrali), le quali, a loro volta, informano le aree del cervello preposte al riconoscimento degli odori, alla loro memoria e alla loro valenza emotiva. Ogni odore però è composto da più molecole e la stessa molecola può far parte di più odori.

Ecco che quindi c’è bisogno di un codice.

La percezione del singolo odore non dipende dallo specifico tipo di neurone che si accende in risposta a una data molecola, ma dall’attività contemporanea di un insieme di cellule. Ogni odore innesca l’attivazione di una combinazione unica di neuroni che ne definisce l’identità: il cervello usa un codice di popolazione.

Questo modello si scontra però con la teoria “delle linee marcate”. Secondo quest’altra ipotesi ogni stimolo olfattivo viaggerebbe lungo un proprio percorso indipendente. Dal neurone olfattivo all’area cerebrale da cui scaturisce un comportamento, la via di segnalazione sarebbe diretta e, in alcuni casi, geneticamente predeterminata. Questo modello spiegherebbe infatti la percezione degli stimoli con una valenza innata. Un topo all’odore di un gatto scapperà di gran carriera, anche se lui, un gatto, non lo ha mai visto: sarà la genetica a dirglielo.

Il laboratorio di Ron Yu allo Stower Insitute ha dimostrato invece che anche questi odori utilizzano un codice di popolazione. I ricercatori hanno sottoposto dei topi a delle miscele, combinando tra di loro alcune fragranze avversive (segnali di pericolo). Con la miscela, la risposta istintiva di difesa scompariva. Nella ricerca di una spiegazione, il gruppo ha controllato l’attivazione delle varie classi neuronali e ha scoperto che le cellule mitrali non rispondevano come ci si aspettava. I gruppi di neuroni che normalmente segnalavano i due singoli odori non si erano accesi: le parti della miscela non venivano distinte. La popolazione cellulare attiva era diversa e non combaciava più con quella richiesta per attivare la risposta comportamentale: era un nuovo codice per un nuovo odore.

Anche gli odori innati, dunque, vengono percepiti tramite una risposta di popolazione, con la particolarità che il codice è geneticamente scritto alla nascita. Forse: lo stesso gruppo, infatti, ha dimostrato che questa programmazione non è poi così definitiva. Gli istinti possono essere alterati. I ricercatori hanno scoperto che sottoporre i topi durante le prime settimane di vita all’odore dell’urina di un predatore ne elimina la risposta difensiva innata. Ma come? L’esposizione a una specifica fragranza durante questo periodo critico causa un cambiamento delle connessioni tra i neuroni deputati a captarla e la popolazione di cellule mitrali che innescherebbero la reazione comportamentale, così alterando il codice programmato geneticamente.

Questi risultati nel mondo animale ci forniscono un’ulteriore chiave per la comprensione dell’intricata logica dell’olfatto: un potente strumento di sopravvivenza, compresa la nostra.

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