Khứu giác, hay còn gọi là khứu giác, là một giác quan đặc biệt cho phép chúng ta cảm nhận được mùi hương. Khứu giác có nhiều chức năng, bao gồm phát hiện vị ngon của thức ăn, xác định mối nguy hiểm tiềm ẩn và truyền đạt thông tin tình dục. Khi các phân tử mùi liên kết với các thụ thể khứu giác trong khoang mũi, tín hiệu sẽ được truyền qua hệ thống khứu giác và gửi đến củ khứu giác và đi sâu hơn vào vùng xử lý của não. Các nhà khoa học còn phát hiện thêm rằng hoạt động của khứu giác không chỉ là một quá trình nhận biết đơn giản mà còn liên quan chặt chẽ đến trí nhớ và cảm xúc của chúng ta.
Hệ thống khứu giác là hệ thống cảm giác duy nhất được kết nối trực tiếp với não trước mà không thông qua đồi thị.
Nghiên cứu khoa học về khứu giác có thể bắt nguồn từ năm 1898, khi học giả Eleanor Gamble khám phá mối quan hệ giữa khứu giác và các kích thích giác quan khác thông qua luận án tiến sĩ. Ngay từ thế kỷ thứ 1 trước Công nguyên, triết gia La Mã Lucretius đã đưa ra giả thuyết rằng sự khác biệt về mùi có liên quan đến hình dạng và kích thước của nguyên tử.
Nghiên cứu hiện nay được tiên phong bởi những người đoạt giải Nobel là Linda B. Buck và Richard Axel, những người đã nhân bản các protein thụ thể khứu giác để khám phá mối quan hệ giữa các phân tử mùi và thụ thể khứu giác. Người ta ước tính rằng có khoảng một nghìn gen ở động vật có vú chịu trách nhiệm nhận biết mùi, nhưng con người chỉ có một số ít gen tham gia tích cực vào quá trình nhận biết mùi.
Giải mã cơ chế nhận biết mùiNghiên cứu hiện nay cho thấy các thụ thể khứu giác khác nhau chỉ phản ứng với các cấu trúc phân tử cụ thể. Quá trình này có thể được ví như hệ thống "chìa khóa và ổ khóa": nếu một phân tử của một loại hóa chất nào đó có thể đi vào "ổ khóa", tế bào thần kinh sẽ được kích hoạt. Ngoài ra, còn có nhiều lý thuyết về mã hóa và nhận thức mùi, bao gồm lý thuyết hình dạng, lý thuyết hình dạng yếu và lý thuyết rung động, nhưng hiện tại vẫn chưa có lý thuyết nào có thể giải thích đầy đủ quá trình nhận thức mùi.
Ở con người, khả năng khứu giác được ước tính có thể nhận biết hơn một nghìn tỷ mùi khác nhau.
Sự đóng góp của khứu giác vào vị giác không thể bị bỏ qua. Nhận thức về hương vị trong nhiều trải nghiệm ăn uống thực sự là kết quả kết hợp của vị giác và khứu giác. Trong quá trình nhai thức ăn, các phân tử mùi được giải phóng đi vào khoang mũi thông qua hơi thở. Quá trình này được gọi là khứu giác ngược, đặc biệt quan trọng đối với việc nhận biết hương vị thức ăn.
Sự tương tác giữa khứu giác và thính giác cũng thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng ở một số loài động vật, thông tin từ hai giác quan này có thể được tích hợp để hình thành nên một khái niệm nhận thức gọi là "âm thanh khứu giác".
Theo các nghiên cứu gần đây, một người trung bình có thể nhận biết tới một nghìn tỷ mùi, và một số nhà nghiên cứu thậm chí còn nói rằng một số người có thể phân biệt được tới một nghìn tỷ mùi. Tuy nhiên, kết quả này đã gây ra nhiều tranh cãi khi nhiều nhà khoa học đặt câu hỏi về tính logic của quá trình này.
Độ nhạy cảm với mùi khác nhau đáng kể ở các sinh vật khác nhau. Ví dụ, khứu giác của chó thường cao hơn con người từ 100.000 đến 1 triệu lần, giúp chúng có thể theo dõi dấu vết mùi hương trong nhiều ngày và thực hiện các nhiệm vụ tìm kiếm hiệu quả. Ngoài ra, việc hình thành mùi hôi không chỉ bị ảnh hưởng bởi cấu trúc sinh lý mà còn bởi yếu tố di truyền. Các biến thể gen khác nhau có thể ảnh hưởng đến khả năng nhận biết mùi của một cá nhân.
Các thí nghiệm cho thấy một người mẹ có thể nhận ra con ruột của mình bằng mùi, nhưng không thể nhận ra con riêng của chồng.
Các loài động vật khác ngoài con người có khả năng khứu giác ở nhiều mức độ khác nhau. Nhiều loài ăn thịt và động vật móng guốc có khứu giác rất nhạy bén, đây là yếu tố cần thiết giúp chúng tìm kiếm thức ăn và nhận ra nhau. Tương đối mà nói, một số loài chim có khứu giác yếu, nhưng các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng trong một số trường hợp nhất định, một số loài chim cũng sử dụng mùi để giao lưu hoặc tìm kiếm thức ăn.
Nhìn chung, khứu giác không chỉ là một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta mà còn đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái. Khi công nghệ và khoa học tiến bộ, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về các giác quan của mình. Nghiên cứu trong tương lai sẽ thay đổi hiểu biết của chúng ta về mùi như thế nào?