A neurociência das memórias do olfato ligadas ao lugar e ao tempo

O núcleo olfatório anterior pode ser a sede de memórias de odores espaço-temporais.

Você consegue se lembrar de um odor ou cheiro específico que tem a capacidade ‘espaço-temporal’ de transportá-lo de volta no tempo e no espaço para um lugar muito específico do seu passado? A maioria de nós já experimentou como o cheiro inesperado de um tipo de odor Proustiano, Remembrance of Things Past, pode instantaneamente evocar flashbacks para algum lugar há muito tempo ou muito distante. Até recentemente, os mecanismos cerebrais subjacentes que codificam essas lembranças vívidas do tempo e do lugar têm sido um mistério. Mas agora, pela primeira vez, um novo estudo, “Projeções do hipocampo para o núcleo olfativo anterior transmitem diferencialmente informações espaço-temporais durante a memória de odor episódica”, ajuda a explicar como memórias de cheiro “o que e quando e onde” são armazenadas no cérebro . Este artigo foi publicado em 16 de julho na revista Nature Communications .

Diagrama conceitual para a formação da memória de odores episódicos. Um modelo de memória de odores episódicos em que as informações relativas à qualidade do odor e contexto espaço-temporal se fundem ao nível do núcleo olfativo anterior (AON) produzindo populações celulares que representam odores previamente encontrados (o que) dentro do contexto em que ocorreram (quando e onde).

Fonte: Afif J. Aqrabawi e Junchul Kim (2018) Nature Communications / Creative Commons

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Para essa pesquisa olfativa pioneira, neurobiólogos da Universidade de Toronto criaram um modelo animal usando ratos para identificar os correlatos neurais que vinculam memórias ricas em sensações a um tempo e local específicos associados a um odor distinto. As descobertas desta pesquisa avançam uma explicação baseada na neurociência sobre por que a perda de associações de memória baseadas no olfato é um sintoma precoce da doença de Alzheimer em humanos.

“Nossas descobertas demonstram pela primeira vez como os cheiros que encontramos em nossas vidas são recriados na memória. Em outras palavras, descobrimos como você é capaz de lembrar o cheiro da torta de maçã da sua avó ao entrar em sua cozinha ”, primeiro autor Afif Aqrabawi, Ph.D. Um candidato do Departamento de Biologia Celular e de Sistemas da Universidade de Toronto disse em um comunicado. “Quando esses elementos se combinam, uma memória de quando-quando é formada.”

Agrabawi conduziu essa pesquisa com o supervisor de pós-graduação Professor Junchul Kim, do Departamento de Psicologia da Universidade de Washington, que supervisiona o The Kim Lab.

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O que torna essa pesquisa potencialmente inovadora é que Aqrabawi e Kim desenterraram maneiras específicas que uma região do cérebro mal entendida chamada de “núcleo olfativo anterior” forma vias neurais com o hipocampo. Esses engramas de odor integram o lugar e a hora exata em que um determinado cheiro foi entremeado em uma única tapeçaria neural que armazena lembranças distintivas do que-quando-e-onde.

Os autores explicam: “Nossas descobertas revelam uma função anteriormente não relatada para o AON, uma estrutura que há muito permanece indefinida em seu papel no processamento de informações olfativas. O AON, em sua posição imediatamente posterior ao bulbo olfatório e anterior ao córtex piriforme, mantém conexões em quase todas as etapas sinápticas da via olfatória. Seu arranjo central e extenso domínio sobre a atividade dentro do córtex olfativo tornam a estrutura um repositório concebível de engramas de odor episódicos ”.

“Agora entendemos quais circuitos no cérebro governam a memória episódica para o olfato. O circuito pode agora ser usado como modelo para estudar aspectos fundamentais da memória episódica humana e os déficits de memória de odor observados em condições neurodegenerativas ”, disse Aqrabawi.

Os pesquisadores estão otimistas de que suas descobertas recentes sobre a ligação entre as projeções do hipocampo ao AON e as memórias de cheiro espaço-temporais levem a formas mais eficazes de examinar esses circuitos neurais em humanos. “Dada a degeneração precoce do AON na doença de Alzheimer, nosso estudo sugere que os déficits de odor experimentados pelos pacientes envolvem dificuldades em lembrar os odores ‘quando’ e ‘onde’ foram encontrados”, concluiu Kim.

Lojas de tijolo e argamassa através da lente de What-When-and-Where cheiro de memórias em uma era de compras on-line livre de odor

A loja da Downtown Seattle Woolworth, localizada na 3rd Avenue e na Pike Street, em 1986. A loja abriu em 1940 e permaneceu em operação até janeiro de 1994.

Fonte: Wikipedia / Creative Commons

Meus avós faziam parte da geração do Woolworth durante o pico da popularidade de “lojas de cinco e dez centavos”. Como um jovem casal no início a meados do século 20, eles passaram muito tempo durante seus anos de formação aos cinco e dez centavos, quer fazer compras ou socializar durante o almoço no balcão de Woolworth.

Na década de 1970, quando eu estava crescendo, o cheiro sintético e mofado de qualquer loja da Woolworth estava gravado em meus bancos de memória como algo muito comum, ainda que fora de moda. O “cheiro de Woolworth” sempre me lembrava gramma e avô. No entanto, eu criei minhas próprias lembranças do que-quando-e-onde em Woolworth quando eu era mais jovem.

Como um garoto que amava a música pop nos anos 70, eu ouvia “American Top 40 Countdown” de Casey Kasem no rádio todo fim de semana. Então, eu importunava a mamãe para dirigir nossa caminhonete Chevy até a Woolworth’s para que eu pudesse vasculhar as latas de lixo e comprar um ou dois vinis “45s” com minha mesada semanal.

Até hoje, lembro-me claramente de comprar o single de “Mamma Mia” do ABBA junto com “Nights on Broadway” dos Bee Gees e um pacote da recém-inventada Bubble Yum, que foi uma commodity em 1975 quando eu tinha nove anos. . O cheiro de chiclete nunca deixa de me levar a esse tempo e lugar específicos.

A Woolworth’s saiu do mercado há quase duas décadas (julho de 1997) e tem sido uma fonte de nostalgia para mim desde então. Foi sentimental ouvir uma versão cover de “Mamma Mia” novamente enquanto assistia à sequência de Meryl Streep inspirada no ABBA (com uma participação especial de Cher) recentemente. Para mim, muitas das canções dos anos 70 deste musical do filme de 2018 trouxeram lembranças vívidas de estar na Woolworth’s há mais de 40 anos. Porque “a maior loja de cinco centavos do mundo” faliu décadas atrás, percebo que minha filha de 10 anos de idade nunca sentirá o cheiro distinto de Woolworth que foi gravado nos caminhos neurais da AON das gerações anteriores do século XX.

Desde o milênio, inúmeras lojas de tijolo e argamassa fecharam suas portas. A experiência on-line sem odor de visitar a Amazon, Netflix, Spotify, iTunes, Kindle, Grubhub e Carvana (para citar alguns) substituiu a experiência olfativa enriquecida de ir ao shopping, cinemas, Blockbuster Video, Tower Records, livrarias vintage, restaurantes de vizinhança, showrooms de automóveis, etc. Visitar esses locais de compras de tijolo e argamassa criava intrinsecamente engramas baseados em perfume ligados a um tempo e local específicos que gerações mais antigas ainda podem relembrar décadas depois.

Que impacto a falta de memórias olfativas associadas ao tempo e lugar específicos em nosso dia-a-dia, impulsionados por experiências de internet sem odores, têm nas projeções do hipocampo o núcleo olfativo anterior e as memórias de longo prazo?

Com cada vez mais tempo gasto socializando pela internet e fazendo compras on-line, estamos sendo expostos a menos novos aromas em diferentes locais. Inevitavelmente, com menos e menos tempo gasto misturando-se em espaços públicos ou freqüentando lojas físicas, as partes de nosso sistema olfativo que codificam memórias de odor do que-quando-e-onde não estão sendo enriquecidas com tanto estímulo olfativo e espaço-temporal. como no passado.

Do ponto de vista evolutivo, gostaria de saber qual será o impacto a longo prazo da experiência sem perfume de compras de um clique e streaming de conteúdo de mídia diretamente em um dispositivo pessoal sobre as memórias olfativas coletivas da geração de minha filha. Felizmente, minha filha e suas amigas puderam ver Mamma Mia! Here We Go Again em uma tela grande em um teatro lotado. Certamente, essa experiência de filmagem codifica muitas lembranças de odor do que-quando-e-onde.

Para quem é jovem demais para visitar um Woolworth’s antes de sair do mercado – ou tem idade suficiente para lembrar o cheiro desagradável de Woolworth -, Nanci Griffith descreve humoristicamente esse odor distinto em uma performance ao vivo de sua música, “Love at the Five”. e Dime ”do DVD da One Fair Summer Evening (1988).

Como ela introduz a música no vídeo acima, Griffith diz: “As lojas da Woolworth são as mesmas em todo o mundo. Eles têm esse cheiro maravilhoso para eles. Eles cheiram a pipoca e chicletes no fundo de um sapato de sola de couro . ”Nanci Griffith também descreve detalhes espaciais temporais de sua cidade natal Woolworth’s na Sixth e Congress em Austin, Texas justaposta a sua primeira viagem à Europa, onde ela foi admirada – atacado por um enorme Woolworth’s no centro de Londres como um adulto mais velho na década de 1980. Sua narrativa detalhada de “quando e onde” assume algum significado baseado na neurociência à luz das últimas descobertas de Aqrabawi e Kim.

Usando o que-quando-e-onde odores para ir “em busca de tempo perdido”

Nas últimas décadas, o romance clássico dirigido pelo olfato de Marcel Proust (1871-1922) sobre o protagonista Swann ter flashbacks involuntários para a juventude depois de cheirar uma madeleine mergulhada no chá é comumente referido como Em Busca do Tempo Perdido . De acordo com especialistas, esta tradução em inglês do título original em francês, À la recherche du temps perdu, é mais precisa do que a tradução anterior “Remembrance of Things Past”.

Algumas semanas atrás, fiz uma viagem nostálgica à velha fazenda de minha família no oeste de Massachusetts para celebrar o 4 de julho. Durante esta visita, encontrei uma caixa de madeira há muito esquecida, cheia de vários cheiros da minha adolescência escondida no sótão. Desde então, os cheiros contidos nesta caixa provaram ser um tesouro em termos de desencadear uma necessidade urgente de meia idade de ir em ‘Em Busca do Tempo Perdido’ desde a minha juventude. Durante o mês passado, esses vários odores espaço-temporais me ajudaram a dar início a uma nova perspectiva e à atitude de aproveitar o dia em um momento marcado por ansiedade e incerteza incapacitantes.

No final desta semana, em um post de acompanhamento, compartilharei alguns insights testados sobre como usar odores de seu passado codificados com memórias “o que e quando e onde” específicas para promover uma mentalidade de crescimento e abertura a novas experiências. (Para mais veja, “Usando o poder do cheiro para sair de suas zonas de conforto”)

Enquanto isso, esperançosamente, aprender como o cérebro codifica memórias cheias ligadas a um tempo e lugar específicos irá inspirá-lo a manter seu nariz fora por odores que você encontra na vida diária que podem deter o poder de lembrar exatamente onde e o que você era fazendo no verão de 2018 décadas a partir de agora.

Referências

Afif J. Aqrabawi & Junchul Kim. “As projeções do hipocampo para o núcleo olfatório anterior transmitem diferencialmente a informação espaço-temporal durante a memória de odores episódicos.” Nature Communications (Publicado em: 16 de julho de 2018) DOI: 10.1038 / s41467-018-05131-6