ابتكر علماء في الولايات المتحدة للمرة الأولى توقيعا إلكترونيا يمكن التعرف عليه كرائحة من دماغ الفئران رغم أنه اصطناعي بشكل كامل. وتهدف الدراسة المنشورة في مجلة «ساينس» إلى تحليل الطريقة التي تميّز من خلالها الثدييات الروائح المختلفة. وأوضح إدموند تشونغ طالب الدكتوراه في كلية غروسمان للطب في جامعة نيويورك والذي قاد هذه التجربة، أن هناك الكثير مما لم يفهمه العلماء حتى الآن عن حاسة الشم لدى هذه الحيوانات وخصائصها الرئيسية. وقد أجرى الباحثون تجارب على فئران معدلة جينيا بحيث يمكن تنشيط الخلايا العصبية الخاصة بها بواسطة ضوء يسلط عبر ألياف ضوئية، وهي تقنية تسمى «علم البصريات الوراثي». وركزت التجربة على البصلة الشمية، وهي بنية تقع خلف الأنف لدى الحيوانات والبشر. وتعمل الجزيئات المرتبطة بالروائح على تنشيط الخلايا العصبية المستقبلة في الأنف والتي تمرر المعلومات كإشارة كهربائية إلى حزم من الألياف العصبية في البصلة تسمى الكبيبة. ويتم إرسال الإشارات في النهاية إلى الخلايا العصبية في الدماغ. ودرّب الفريق البحثي الفئران على التعرف إلى إشارة رائحة اصطناعية تم التوصل إليها باستخدام الضوء لتنشيط ست مجموعات عصبية بترتيب معين. تمت مكافأة الفئران بالماء عند دفعها إلى رافعة بعد التعرف على «الرائحة». وإذا حرّكت هذه الرافعة بعد تنشيط مجموعة أخرى من المجموعات العصبية، فلن تكافأ. ومن خلال هذه التجربة، تمكن العلماء من تغيير طفيف في التوقيت وخليط المجموعات أو الحزم العصبية المنشطة لتحديد أي منها الأكثر أهمية، أي المركب الذي يميز الروائح عن بعضها. واكتشف الباحثون أن تغيير ترتيب الحزم المنشطة في بداية تسلسل رائحة معينة أدى إلى تقليل التعرف على الرائحة بنسبة 30%. أما إجراء التغييرات في وقت متأخر أكثر من التسلسل، فكان له تأثير أقل بكثير على نسبة تحديد الرائحة. وشبّه العلماء تنشيط الأعصاب لـ«العلامات الموسيقية للحن ما» كما هي الحال مع التعرف على أغنية، إذ يكون للتغييرات في بداية الأغنية تأثير أكثر أهمية من التغيير في نهايتها. ولفت ديمتري رينبرغ أحد المشاركين في الدراسة إلى أن «نتائجنا تحدد للمرة الاولى رمزا لطريقة تحويل الدماغ المعلومات الحسية إلى إدراكية».