Language
Country/Area
No result found
مغامرات تاريخية في حاسة الشم: كيف كشفت الأبحاث العلمية المبكرة عن أسرار الرائحة؟
تعتبر حاسة الشم، أو الشم، من الحواس الفريدة للإنسان. ومن خلال هذه الحاسة يمكننا إدراك الروائح المختلفة. وتشمل وظائف حاسة الشم التعرف على لذة الطعام، والكشف عن الروائح الخطيرة، والتعرف على المعلومات الجنسية بين الأشخاص، وتلعب دوراً مهماً في التذوق. يتم تنشيط حاسة الشم عندما ترتبط الرائحة بمستقبلات في تجويف الأنف، وترسل إشارات عبر الجهاز الشمي.
تتلاقى هذه الإشارات من خلال مجموعات من الخلايا العصبية (الكبيبات) وتنتقل إلى البصلة الشمية، حيث تبدأ المدخلات الحسية بالتفاعل مع مناطق الدماغ المسؤولة عن التعرف على حاسة الشم والذاكرة والعاطفة.وفقًا للبحث الحالي، يرتبط عمل الجهاز الشمي ارتباطًا وثيقًا بمجموعة متنوعة من الهياكل العصبية، ولا تزال عملية الإدراك تحتوي على العديد من الألغاز التي لم يتم حلها.
ومع ذلك، قد يتعطل أداء حاسة الشم الطبيعية بسبب مجموعة متنوعة من العوامل، بما في ذلك تلف الأنف أو المستقبلات الشمية، وفقدان حاسة الشم (فقد الشم)، والتهابات الجهاز التنفسي العلوي، وإصابات الدماغ المؤلمة، والأمراض التنكسية العصبية.
تاريخ البحث العلمي عن الرائحة
يعود تاريخ البحث العلمي المبكر حول الشم إلى عام 1898، عندما نشرت إليانور غامبل أطروحة دكتوراه مفصلة تستكشف الشم مقارنة بأنماط أخرى من التحفيز الحسي وتقترح أن الشم لديه قدرة أقل على تمييز الشدة. وكان لوكريتيوس، الفيلسوف الأبيقوري في روما القديمة، يعتقد أن الاختلافات في الروائح تنشأ من "ذرات" مختلفة الأشكال والأحجام، وهو ما يشبه الفهم الحديث لجزيئات الرائحة.
لقد نجح العديد من الباحثين المعاصرين، بما في ذلك الحائزان على جائزة نوبل لعام 2004 ليندا بي. باك وريتشارد أكسل، في استنساخ بروتينات المستقبلات الشمية ورسم خريطة للجزيئات الشمية لبروتينات مستقبلات محددة.
هناك حوالي ألف جينة تشفر عملية الاستقبال الشمي في الثدييات، إلا أن الجينات الوظيفية ليست سوى جزء منها. وعدد جينات الاستقبال الشمية النشطة في البشر أقل بكثير من عددها في الرئيسيات الأخرى والثدييات الأخرى. عادة ما تعبر كل خلية عصبية مستقبلة شمية عن مستقبل شمي وظيفي واحد فقط، ويعد نظام "القفل الرئيسي" هذا أساس التعرف على الرائحة: إذا كان جزيء رائحة معين يمكنه "ملاءمة" المستقبل، فسيكون هناك رد فعل للخلية العصبية المرتبطة به.
وظيفة الرائحة
تأثير الذوق
إن إدراك التذوق هو في الواقع تجميع لمعلومات حسية مختلفة مثل السمع والشم واللمس والذوق. أثناء تناول الطعام، يقوم اللسان بتغيير موضع الطعام لإطلاق جزيئات الرائحة التي تدخل تجويف الأنف عند الزفير، مما يعزز تجربة التذوق.
تعمل المستقبلات الكيميائية للرائحة والذوق (المستقبلات الثلاثية التوائم) معًا لتكوين إدراكنا العام لنكهة الطعام.
الارتباط بين السلوك الاجتماعي والرائحة
يستطيع البشر والعديد من الحيوانات التعرف على الشركاء الجنسيين المحتملين من خلال الرائحة. وجدت الدراسة أن جينات معقد التوافق النسيجي الرئيسي (MHC) في الجينوم لها تأثير مباشر على تفضيل الاقتران. على وجه التحديد، النسل من الآباء الذين لديهم جينات MHC مختلفة بشكل عام لديهم أجهزة مناعة أقوى. عندما تستخدم النساء وسائل منع الحمل الهرمونية، فقد يغيرن تفضيلات شريكهن، مما يؤثر على التنوع الجيني لبعضهن البعض.
توجيه ردود الفعل والسلوكيات
تستخدم بعض الحيوانات مسارات الرائحة لتوجيه تصرفاتها، على سبيل المثال، تستخدم الحشرات الاجتماعية الرائحة لترك مسارات لمصادر الغذاء، كما يمكن للكلاب التي تتبع التتبع استخدام الرائحة لتتبع الفريسة. وقد تمت دراسة استراتيجيات التتبع بين الأنواع المختلفة على نطاق واسع، مثل الانجذاب الكيميائي، واتجاه الرياح، وما إلى ذلك، وتتأثر هذه السلوكيات بالبيئة المحيطة.
الجينات والرائحة
حاسة الشم هي المارشميلو. السبب الرئيسي لاختلاف إدراك كل فرد للرائحة هو الاختلافات الجينية. على الرغم من أن عائلة الجينات المشاركة في استقبال الرائحة هي فريدة من نوعها في جسم الإنسان، إلا أن الجينات التي تتوافق على وجه التحديد مع روائح معينة تقتصر على عدد قليل.
على سبيل المثال، يُعتقد أن الجين OR5A1 ومتغيراته له دور في قدرتنا على شم رائحة الكيتونات بيتا أيونية.
إن قدرة الإنسان على الشم تعتبر ضئيلة نسبيًا بالمقارنة مع قدرة بعض الحيوانات، وخاصة الأنياب. تشير التقديرات إلى أن قدرة الكلب على الشم أكبر بحوالي مائة ألف مرة من قدرة الإنسان. وهذا يسمح للكلاب باكتشاف الروائح الموجودة في الهواء والتي تكون رقيقة للغاية بالنسبة للبشر.
قدرة الإنسان على الشم
على الرغم من أن الأبحاث المبكرة تشير إلى أن البشر يمكنهم التمييز بين 10000 رائحة فريدة فقط، إلا أن الأبحاث الحديثة تظهر أن الشخص العادي يمكنه التمييز بين أكثر من تريليون رائحة فريدة. وقد دفع هذا الاستنتاج المجتمع العلمي إلى إعادة تقييم قدرات الإنسان الشمية واقتراح معايير أعلى للتمييز.
وهذا يذكرنا مرة أخرى أنه لا يمكن الاستهانة بالعدد الهائل من المستقبلات الشمية في الجهاز الشمي.
ومع ذلك، يشير المؤلفون أيضًا إلى أن القدرة على تمييز الروائح لا تعادل القدرة على تحديد تلك الروائح بدقة باستمرار، وأثناء عملية تحديد الهوية، غالبًا ما يكون الأشخاص غير قادرين على تحديد جزيئات رائحة معينة من مجموعة معقدة من الروائح المتعددة .
مع تعمق دراسة الرائحة، بدأنا نفهم أن الرائحة ليست مجرد وظيفة فسيولوجية، ولكنها أيضًا نظام معقد يربط بين العاطفة والذاكرة والسلوك. وكيف يؤثر ذلك على فهمنا وتصورنا للعالم من حولنا؟
