Jak jesteśmy skazani na zapach

Jak jesteśmy skazani na zapach
4.2 (84.35%) 23 votes


Obiekt cDa29 – dobrze znany, ale anonimowy – znajduje się gdzieś w północnej Anglii. Prawie to widać: stosy torfu i stare młyny tekstylne; wapienne i murawowe ruiny, gdzie na wezwanie boskie Hadrian wyznaczył najbardziej wysunięty na północ zasięg Cesarstwa Rzymskiego. Ale nawet gdybyś tam był, nie zobaczyłbyś tego. Jest tak, ponieważ cDa29 jest tetrachromatyczny: podczas gdy większość ludzi postrzega swój świat jako mieszankę trzech kolorów – czerwonego, zielonego i niebieskiego – cDa29 widzi swój na cztery. Trudno to sobie wyobrazić, ponieważ ten świat może być dla trójchromów, twój zmysł węchu zapewnia dostęp do jeszcze bogatszego świata, pomalowanego nie w czterech kolorach, ale w 400. Można go prawie poczuć: torf, młyny, darń.

Jak zmysły budują te światy? Zaczynają się od „receptorów” sensorycznych, które znajdują się na powierzchni komórek i są aktywowane przez określone bodźce. W przypadku widzenia w siatkówce znajdują się trzy kolorowe fotoreceptory – aktywowane czerwonym, zielonym lub niebieskim światłem. Utrzymując te receptory oddzielnie – tak, że żadne dwa fotoreceptory nie występują razem w jednej komórce – twoja siatkówka może śledzić, skąd pochodzą kolory. Jako kontrprzykład masz na języku kilkadziesiąt „”, ale każdy. Taki układ pozwala wykryć wiele różnych gorzkich związków, ale nie pomaga w ich rozróżnieniu. Jak pokazują te przykłady, oboje musicie być w stanie wykryć szeroki zakres bodźców i dyskryminować pomiędzy tymi bodźcami – i ogólnie, twoje zmysły osiągają równowagę między tymi dwoma celami.

Jakkolwiek romantyczny, twój zmysł węchu odrzuca sugestię równowagi i optymalizuje zarówno wykrywanie, jak i dyskryminację. Neurony węchowe w twoim nosie ewoluowały, a każdy neuron zawiera tylko jeden. Receptory są dostrojone, aby wykrywać kilka podstawowych zapachów: niektóre wykrywają płatki geranium lub igły sosnowe, a inne wykrywają produkty uboczne gnicia. Aby uporządkować wszystkie te informacje, neurony węchowe łączą się w „mapę węchową” na żarówce węchowej mózgu. Neurony węchowe są jednym z niewielu rodzajów neuronów, które rodzą się przez całe życie, a każdy z około 10 000 takich neuronów urodzonych każdego dnia w nosie następnie łączy się z mapą węchową w mózgu.

Niesamowicie, wszystkie neurony zawierające dany drut receptora zapachowego do tego samego miejsca na mapie, tak że każda połowa żarówki węchowej ma 400 odrębnych regionów. Połączenie regionów włączonych przez dany zapach sprawia, że ​​wydaje się wyjątkowy. Ten fakt może być powodem, dla którego zapachy są tak sugestywne: ten kieliszek wina przypomina o tym, ponieważ wszystko, co było w puszce, znajduje się również w winie.

Pomimo fundamentalnego znaczenia tej 400-regionalnej mapy w budowaniu naszego zmysłu węchu, to, jak dokładnie się ona formuje, pozostało tajemnicze – i to nie z powodu braku prób. Od dawna wiemy, że w okablowaniu mapy jest zaangażowanych kilka genów. Podobnie jak joystick na zręcznościowym dźwigu zręcznościowym, gdy geny te są włączane i wyłączane, pomagają kierować neurony węchowe w kierunku ich cennych celów. Ale to nie odpowiada na pytanie, w jaki sposób 400 typów neuronów węchowych może obsługiwać te geny na 400 różnych sposobów – aby niezawodnie dostarczyć 400 nagród. Jak to często bywa, okazuje się, że odpowiedź była tuż pod naszym nosem: to same receptory zapachowe kierują budową mapy węchowej. Ale nie wąchają tam swojej drogi.

Zamiast tego, według a, to właśnie receptory zapachowe nie zapach, który ich prowadzi. Wyobraź sobie, że masz zasłonięte oczy, z ręką na joysticku dźwigu zabawkowego, a przyjaciel przygotowuje się do udzielenia ci instrukcji. Gdy czekasz, kołyszesz się na nogach lub drżysz, przesuwając dźwig. Instrukcje nigdy nie przychodzą, a kiedy skończy Ci się czas, pazur żurawia spada, odzyskując wypchaną brzoskwinię. Następnie ciągniesz tę samą sztuczkę na swojego przyjaciela, tylko jego własny wzór drobnych drżeń przenosi pazur w inne miejsce, a on odzyskuje wypchanego arbuza. Żuraw nie prowadził tego, co słyszeliście; to był twój wewnętrzny hałas.

Wydaje się, że jest to proces wykorzystywany przez receptory zapachowe. Pracując na myszach – które mają ponad 1000 receptorów zapachowych – autorzy badania wykazali, że każdy receptor, przy braku zapachu, wytwarza określony rodzaj szumu elektrycznego. Może to oznaczać strzelanie krótkimi seriami między długimi przerwami; może to również oznaczać strzelanie w określonych odstępach czasu. Te zdarzenia szumowe znakomicie kontrolują zestaw genów kierujących wzrostem neuronu węchowego, gdy łączy się on z mapą węchową. Ponieważ dwa neurony z tym samym receptorem zapachowym będą odczuwać bardzo podobny hałas, w końcu okablują się w tym samym miejscu. A ponieważ wszystkie 400 twoich receptorów jest różne – choćby tylko nieznacznie – hałas, który wytwarzają, jest również inny, powodując, że łączą się w różnych lokalizacjach. Rezultatem końcowym jest mapa z 400 lokalizacjami, która działa jak odpowiednik „.”

Odkrycia te otwierają wiele możliwości dalszej pracy. Na przykład nie rozumiemy, w jaki sposób głośna aktywność elektryczna może tak dokładnie kontrolować aktywność genów zaangażowanych w okablowanie neuronowe. Dzięki zrozumieniu tego procesu naukowcy mogą nauczyć się dokooptować go. Na przykład możemy być w stanie wykorzystać pewne rodzaje hałasu – takie jak te związane z chorobami neurologicznymi lub urazami – do napędzania produkcji biomarkerów, a nawet do aktywacji ścieżek naprawy. Ta praca może również pomóc nam zrozumieć przyczynę i postęp chorób węchowych. Wiele osób myśli o węchu jako o „akcesorium” lub „czasie wolnym”, ale – dotykając 1–2% mieszkańców Ameryki Północnej – i stwarza poważne wyzwania dla zdrowia i dobrego samopoczucia. Wreszcie, chociaż od połowy XIX wieku wiemy, co ludzie mogą widzieć, a czego nie, to wciąż nie wiemy, jak przewidzieć, co możemy, a czego nie możemy poczuć. To odkrycie przybliża nas o krok do tej wiedzy.

Czy całkowita wiedza na temat tego, co potrafią wykryć nasze nosy, będzie nas kosztować radości i magii, które wydaje się nieść zapach? Nie licz na to. Biorąc tę ​​historię z powrotem na północ Anglii, większość tego, co sprawia, że ​​zapach jest tak fascynujący, to większość z nas widzieć świat, który wygląda tak samo, rzadko można to samo powiedzieć o 400-kolorowym świecie tego, co my zapach. I starajmy się, jak możemy, przekazywać sobie wzajemnie bogactwo naszego węchowego świata, podobnie jak wiktoriański perfumiarz wyciskający na zimno kwiaty, najlepsze, na co możemy mieć nadzieję, to przyjemna destylacja.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *