O modo como esses esta­mulos são processados ​​no cérebro desempenha um papel importante em nossa vida dia¡ria. Compreender plenamente como nossas percepções dos alimentos são formadas éfundamental, disse Fahmeed Hyder , mas obter uma imagem clara do que nossos cérebros fazem quando cheiramos tem sido complicado.

“ Saber quais caminhos exatos são afetados e ensinar nosso cérebro a apreciar e reconhecer os dois modos de percepção na compreensão do sabor éuma parte de nossa cultura que ainda não exploramos totalmente”, disse ele. Uma melhor compreensão de como os cheiros chegam ao nosso cérebro não são nos diria muito sobre nossos hábitos alimentares, disse ele, mas poderia atémesmo ajudar pacientes com certas doena§as.

Hyder, professor de engenharia biomédica e radiologia e imagem biomédica, deu uma olhada detalhada na função do bulbo olfata³rio. Pode não ser uma das regiaµes mais comentadas do cérebro, mas nos ajuda a entender o mundo exterior ao absorver moléculas dos alimentos - conhecidas como vola¡teis dos alimentos - e enviar esses sinais ainda mais para o cérebro. Ele desempenha um papel fundamental como porta de entrada para esta­mulos químicos para o resto do cérebro - especificamente o cortex piriforme, ama­gdala e hipocampo. Para ver exatamente como isso acontece, Hyder e sua equipe mapearam a atividade em todo o bulbo olfativo. a‰ a primeira vez que isso éfeito para as duas vias independentes de liberação de odores - ou seja, as vias ortonasal e retronasal. Os resultados foram publicados na NeuroImage .

A rota ortonasal - uma via que os odores levam ao cérebro - éo que normalmente consideramos cheiroso, quando os alimentos vola¡teis ou moléculas de odor entram na cavidade nasal por meio da inalação. A outra - a via retronasal - estãomais associada a  alimentação, quando os alimentos vola¡teis são liberados na boca enquanto mastigamos e essas moléculas de odor passam para a cavidade nasal. Ambas as rotas, junto com os sabores que captamos com as papilas gustativas em nossas la­nguas, moldam nossa percepção da comida. Os professores Gordon Shepherd e Justus Verhagen, colaboradores de Yale neste estudo, já trabalharam comparando essas rotas de liberação de odores antes.

Entre outras descobertas em seu trabalho recente, Hyder e sua equipe descobriram que, independentemente do odor, as respostas aos esta­mulos viajando pela via ortonasal foram muito mais fortes do que aquelas que fizeram pela via retronasal. E embora as respostas cerebrais nas duas rotas fossem semelhantes em muitos aspectos, os mapas ortonasais eram dominantes em algumas partes do bulbo, enquanto os mapas retronasais eram dominantes em outras. Os cientistas não haviam observado essas diferenças antes, principalmente por causa das limitações das ferramentas de imagem padrãopara esse tipo de pesquisa.

Hyder estudou o bulbo olfata³rio por anos e trabalhou com os pesquisadores de Yale, Gordon Shepherd e Robert Shulman, em alguns dos primeiros estudos nessa regia£o do cérebro. Para o estudo da NeuroImage, ele e sua equipe queriam aprender mais sobre as diferentes rotas que os cheiros levam para a la¢mpada. a‰ importante, disse Hyder, em parte porque nossa percepção da comida éa chave para uma vida sauda¡vel e recuperação de doena§as. Certas doenças podem afetar o paladar e o olfato - a descoberta de que a perda tempora¡ria desses sentidos éum sintoma no COVID-19 éum exemplo recente.

“ Foi demonstrado que muitas doenças - especialmente entre aquelas com ini­cio mais tarde na vida - afetam o olfato muito mais do que o paladar”, disse ele. “Esse fato não foi muito valorizado no tratamento de doena§as, principalmente porque o olfato não tinha sido considerado uma sensação importante na medicina praticada. Mas, assim como vemos e ouvimos, o paladar e o cheiro são aspectos cra­ticos para o ser humano. ”

Obter uma visão detalhada de como esses sentidos são processados ​​pode ser crucial para ajudar certos pacientes. Por exemplo, um efeito colateral comum da quimioterapia éque ela diminui o paladar do paciente. Ao saber exatamente como o cérebro responde aos alimentos, os profissionais de saúde poderiam ajudar a treinar os pacientes para apreciar o sabor dos alimentos por outras vias. Por outro lado, a demaªncia muitas vezes tira o olfato do paciente.

“ Nesses casos, pode-se reeducar como degustar um sabor com doses mais concentradas que passam pela via retronasal”, disse.

“ Sabor” refere-se a s papilas gustativas na la­ngua para identificar sabores como doce, azedo, amargo, salgado e umami. “Sabor” éuma espanãcie de termo genanãrico que incorpora sabor, mas também o cheiro da comida e sua textura. Culturalmente, Hyder disse, o gosto tem recebido mais atenção entre os dois.

“ Se eu perguntar o que ésabor, a maioria das pessoas dira¡ 'gosto' - o sabor dos alimentos e a pira¢mide dos alimentos que criamos no mundo ocidental são muito baseados no sabor, não no componente do cheiro”, disse ele. “Mas uma grande parte do sabor éna verdade a outra parte da quimiossensação - os componentes do cheiro. O cheiro acontece muito - não apenas em humanos, mas também em animais - quando mastigamos nossa comida. Quando mastigamos a comida, as moléculas são liberadas e ficam no ar. ”

Uma das razões pelas quais as vias retronasal e ortonasal não são totalmente compreendidas édevido a s limitações da tecnologia. Obter uma imagem completa da atividade cerebral requer uma técnica que possa mapear as duas rotas simultaneamente. A maioria dos estudos do bulbo olfata³rio atéagora se baseou em imagens a³pticas, que são conseguem mapear as regiaµes dorsal e lateral do bulbo, e apenas as camadas superficiais. Hyder édiretor tanãcnico de scanners pré-clínicos no Centro de Pesquisa de Ressona¢ncia Magnanãtica de Yale. Sua equipe foi capaz de mapear todo o bulbo olfata³rio mapeando essas rotas com imagens de ressonância magnanãtica funcional (fMRI), que mede a atividade cerebral detectandomudanças no oxigaªnio dentro dos gla³bulos vermelhos.

Hyder conhece bem a fMRI. Cerca de 30 anos atrás, ele ajudou a ser pioneiro em seu uso em modelos animais para explorações neurocienta­ficas de alta resolução. Para este estudo, eles criaram os mapas contrastando imagens da atividade cerebral em ratos - alguns com odores e outros sem odores. Entre esses conjuntos de mapas, eles poderiam determinar como a quantidade de oxigaªnio fornecido foi alterada para suportar a atividade de várias sinapses no bulbo olfata³rio.

Hyder disse que o estudo étambém um ponto de partida para encontrar novas maneiras de estudar o metabolismo - outro assunto de interesse em seu laboratório. Normalmente, sua pesquisa de metabolismo se concentra no cérebro, mas o trabalho no NeuroImageo estudo abriu um caminho para explora¡-lo no bulbo olfata³rio. a‰ uma via de estudo promissora porque o bulbo olfata³rio éuma regia£o bem organizada com camadas que podem ser facilmente separadas, como uma cebola. Como a anatomia do olfato tem muitas camadas e cada composição neuroanatômica distinta pode ser facilmente detectada, a localização de eventos metaba³licos específicos pode lana§ar luz sobre o que acontece quando e onde. “Devido a  natureza dessas camadas separadas no bulbo olfata³rio, émuito mais simples de estudar”, disse ele. “Portanto, estamos combinando técnicas a³pticas para observar tipos específicos de células e estamos usando técnicas de fMRI para observar sinais metaba³licos específicos. Ao combina¡-los, podemos entender a fisiologia e a química do ca³digo neural. ”