الرائحة ، والشعور بالرائحة التي يتم تجاهلها غالبًا في حياتنا اليومية ، تلعب دورًا مهمًا في البيئة.سواء أكان تذوق كوب من القهوة المليئة أو استشعار رائحة العشاء المغرية ، فإن تصورنا الشمي يأتي من التفاعلات الكيميائية الدقيقة.لدى الأبحاث الحديثة مناقشات متعمقة حول بنية ووظيفة وتطور مستقبلات الشمية ، مما يكشف عن سر كيف يتعرف البشر على الروائح المختلفة.
مستقبلات الشمية (ORS) هي أكبر عائلة متعددة الجينات في جسم الإنسان ، والتي تتكون من حوالي 400 جين ، تقابل أكثر من 10000 جزيء رائحة.
مستقبلات الشمية هي مستقبلات كيميائية تقع على غشاء الخلايا من الخلايا العصبية الشمية ، المسؤولة بشكل رئيسي عن اكتشاف جزيئات الرائحة.بمجرد أن ترتبط جزيئات الرائحة بالمستقبل ، سيتم تشغيل النبضات العصبية ، والتي ستنقل بعد ذلك معلومات الرائحة إلى الدماغ.لا توجد مستقبلات الشمية فقط في الجهاز الشمي ، ولكن يتم التعبير عنها أيضًا في خلايا أخرى ، بما في ذلك خلايا الحيوانات المنوية ، والتي تشعر بالروائح للمساعدة في تحديد موقع البيض.
يمكن لمستقبلات الشمية تطوير تقارب لمجموعة متنوعة من جزيئات الرائحة ، وقد يرتبط جزيء رائحة واحد أيضًا بمستقبلات شمية مختلفة.تتضمن هذه الآلية تغييرات هيكلية في المستقبلات وتبدأ بروتين G الداخلي ، الذي ينشط أسيليز الأدينيلات ، وتحويل ATP إلى AMP الدوري (CAMP).تسبب هذه العملية دخول الكالسيوم والصوديوم إلى الخلايا ، مما يؤدي إلى استخلاص الخلايا العصبية الشمية ، وخلق في نهاية المطاف إمكانات العمل.
"استجابة مستقبلات الشمية للماوس لبعض الروائح تظهر أن النحاس أمر بالغ الأهمية في التعرف على الرائحة."
في الفقاريات ، تغطي عائلة الجينات من المستقبلات الشمية العديد من الأنواع ، وقد أظهرت الدراسات أن هذه الجينات تطورت من خلال تكرار الجينات وتحويل الجينات.التغيرات في جينات مستقبلات الشمي البشري تعكس الاختلافات بيننا والثدييات الأخرى.على الرغم من أن لدينا حوالي 400 جينات مستقبلات شمية وظيفية ، فإن حوالي 600 جينات ناتجة عن الجينات الكاذبة ، مما يشير إلى تعقيد ومرونة المعنى الشمي.
نظرية أخرى للآلية الشمية هي نظرية الاهتزاز ، التي تقترح أن يتم تحديد مستقبلات الشمية عن طريق استشعار مستوى الطاقة الاهتزازية للجزيء بدلاً من النمط الهيكلي.ومع ذلك ، لا يزال هذا الرأي مثيرًا للجدل ، حيث تعهدت العديد من نتائج الأبحاث بفعالية هذه النظرية ، مما يدل على أن النظرية الوظيفية الهيكلية التقليدية لا تزال لها قيمة توضيحية أعلى.
تشير الدراسةإلى: "بالمقارنة مع الثدييات الأخرى ، لا يبدو أن نظرية الاهتزاز في آلية التشغيل الإدراكية قابلة للتطبيق على البشر."
الرائحة ليست مجرد تجربة حسية أساسية ، فهي متجذرة بعمق في العواطف والذاكرة.قد تثير رائحة معينة ذكرياتنا أو عواطفنا لأن الجهاز الشمي مرتبط مباشرة بالنظام الحوفي للدماغ.هذا يجعل الرائحة واحدة من الحواس "الأكثر بدائية" والشعور على الأرجح بإحداث صدى عاطفي.
من خلال دراسة متعمقة للمستقبلات الشمية ، لدينا فهم أوضح لآليات التعرف على الرائحة ، والتي قد تساعد في تطوير تقنيات وعلاجات جديدة.هل سيتم الطعن في قدرات الشمية البشرية بالتقدم التكنولوجي؟