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Avventure storiche nell'olfatto: in che modo le prime ricerche scientifiche hanno rivelato i segreti dell'olfatto?
L'olfatto, o olfatto, è uno degli unici sensi umani. Attraverso questo senso possiamo percepire vari odori. Le funzioni dell'olfatto includono l'identificazione della bontà del cibo, il rilevamento degli odori pericolosi e l'identificazione delle informazioni sessuali tra le persone e svolge un ruolo importante nel gusto. Il senso dell'olfatto si attiva quando un odore si lega ai recettori nella cavità nasale, inviando segnali attraverso il sistema olfattivo.
Questi segnali convergono attraverso gruppi di neuroni (glomeruli) e vengono trasmessi al bulbo olfattivo, dove gli input sensoriali iniziano a interagire con le aree cerebrali responsabili del riconoscimento olfattivo, della memoria e delle emozioni.Secondo le ricerche attuali, il funzionamento del sistema olfattivo è strettamente correlato a diverse strutture neurali e il suo processo di percezione nasconde ancora molti misteri irrisolti.
Tuttavia, le prestazioni del normale olfatto possono essere compromesse da una serie di fattori, tra cui danni al naso o ai recettori olfattivi, perdita dell'olfatto (anosmia), infezioni del tratto respiratorio superiore, lesioni cerebrali traumatiche e malattie neurodegenerative.
La storia della ricerca scientifica sull'olfatto
Le prime ricerche scientifiche sull'olfatto risalgono al 1898, quando Eleanor Gamble pubblicò una dettagliata tesi di dottorato esplorando l'olfatto rispetto ad altre modalità di stimolazione sensoriale e suggerendo che l'olfatto ha una capacità di discriminazione di intensità inferiore. Lucrezio, il filosofo epicureo dell'antica Roma, credeva che le differenze negli odori provenissero da "atomi" di diverse forme e dimensioni, il che è simile alla moderna comprensione delle molecole degli odori.
Molti ricercatori contemporanei, tra cui i vincitori del Premio Nobel nel 2004 Linda B. Buck e Richard Axel, hanno clonato con successo le proteine dei recettori olfattivi e mappato le molecole olfattive su specifiche proteine dei recettori.
Ci sono circa un migliaio di geni che codificano per la ricezione olfattiva nei mammiferi. Tuttavia, i geni funzionali sono solo una parte di essi. Il numero di geni di ricezione olfattiva attivi negli esseri umani è molto inferiore a quello di altri primati e altri mammiferi. Ogni neurone del recettore olfattivo esprime solitamente un solo recettore olfattivo funzionale. Questo sistema di "serratura a chiave" è la base del riconoscimento degli odori: se una determinata molecola di odore può "adattarsi" al recettore, il neurone associato avrà una reazione.
Funzione dell'olfatto
L'influenza del gusto
La percezione del gusto è in realtà una sintesi di varie informazioni sensoriali come udito, olfatto, tatto e gusto. Soprattutto durante il pasto, la lingua cambia la posizione del cibo per rilasciare molecole di odore che entrano nella cavità nasale durante l'espirazione, migliorando l'esperienza del gusto.
Olfatto, gusto e chemocettori (recettori trigeminali) lavorano insieme per formare la nostra percezione complessiva del sapore del cibo.
L'associazione tra comportamento sociale e odore
Gli esseri umani e molti animali sono in grado di identificare potenziali partner sessuali attraverso l'olfatto. Lo studio ha scoperto che i geni del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) nel genoma hanno un impatto diretto sulla preferenza di accoppiamento. Nello specifico, i figli di genitori con geni MHC diversi hanno generalmente un sistema immunitario più forte. Quando le donne usano contraccettivi ormonali, possono modificare le preferenze del proprio partner, influenzando così la diversità genetica reciproca.
Guida reazioni e comportamenti
Alcuni animali utilizzano le tracce olfattive per guidare le loro azioni. Ad esempio, gli insetti sociali utilizzano l'olfatto per lasciare percorsi verso le fonti di cibo e anche i cani da caccia possono utilizzare l'olfatto per seguire le prede. Le strategie di tracciamento tra le diverse specie sono state ampiamente studiate, come la chemiotassi, la direzione del vento, ecc., e questi comportamenti sono influenzati dall'ambiente circostante.
Geni e olfatto
L'olfatto è il marshmallow. La ragione principale della differenza nella percezione dell'olfatto di ciascun individuo sono le differenze genetiche. Sebbene la famiglia di geni legati alla ricezione degli odori sia unica nel corpo umano, i geni che corrispondono specificamente a odori specifici sono limitati a pochi.
Ad esempio, si ritiene che il gene OR5A1 e le sue varianti siano coinvolti nella nostra capacità di annusare i chetoni beta-ionici.
La capacità di annusare degli esseri umani è relativamente insignificante se paragonata a quella di alcuni animali, in particolare i cani. Si stima che la capacità di annusare di un cane sia circa centomila volte quella di un essere umano. Ciò consente ai cani di rilevare odori nell'aria che sono estremamente sottili per gli esseri umani.
La capacità dell'olfatto umano
Sebbene le prime ricerche suggerissero che gli esseri umani possono distinguere solo 10.000 odori unici, ricerche recenti mostrano che la persona media può distinguere più di 1 trilione di odori unici. Questa conclusione ha portato la comunità scientifica a rivalutare le capacità olfattive umane e a proporre standard di discriminazione più elevati.
Ciò ci ricorda ancora una volta che l'enorme numero di recettori olfattivi nel sistema olfattivo non può essere sottovalutato.
Tuttavia, gli autori sottolineano anche che la capacità di distinguere gli odori non equivale a essere in grado di identificare in modo coerente e accurato tali odori e, durante il processo di identificazione, i soggetti spesso non sono in grado di individuare specifiche molecole di odore da un complesso di più odori .
Man mano che lo studio dell'olfatto diventa più approfondito, iniziamo a capire che l'olfatto non è solo una funzione fisiologica, ma anche un sistema complesso che collega emozione, memoria e comportamento. In che modo ciò influisce sulla nostra comprensione e percezione del mondo che ci circonda?
