Cảm giác về khứu giác thường bị đánh giá thấp trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, nhưng tác động của nó đến cảm xúc, trí nhớ và hành vi không thể bị bỏ qua. Nguồn gốc của mùi có liên quan chặt chẽ đến các cơ chế sinh lý phức tạp của nó. Ở đây chúng ta sẽ khám phá các nguyên tắc cơ bản của nhận thức khứu giác và nghiên cứu khoa học liên quan.
Các thụ thể khứu giác (OR) là các cảm biến hóa học có trong màng tế bào của các tế bào thần kinh khứu giác có chức năng phát hiện các phân tử có mùi (tức là các hợp chất mùi). Chúng kích hoạt các xung thần kinh truyền thông tin về mùi đến não. Ở động vật có xương sống, các thụ thể này thuộc họ protein phản ứng với rhodopsin lớp A của các thụ thể liên kết với protein G, tạo thành họ đa gen lớn nhất ở động vật có xương sống.
Ở người, có khoảng 400 gen thụ thể khứu giác chức năng, trong khi ở chuột có khoảng 1.400 gen.
Các thụ thể khứu giác được tìm thấy trong lông mao và khớp thần kinh của tế bào thần kinh và cũng được biểu hiện trong biểu mô hô hấp của con người. Khi các phân tử mùi đi vào khoang mũi và liên kết với các thụ thể khứu giác, các thụ thể này sẽ trải qua những thay đổi về cấu trúc, liên kết và kích hoạt protein G bên trong, và tiếp tục kích hoạt adenylate cyclase để chuyển đổi ATP thành adenosine monophosphate vòng (cAMP).). Những phản ứng hóa học này kích hoạt các ion canxi và natri đi vào tế bào, tạo ra điện thế hoạt động truyền tín hiệu mùi đến não.
Người ta ước tính rằng có tới 1.000 thụ thể khứu giác trong bộ gen của động vật có vú, chiếm khoảng 3% bộ gen. Tuy nhiên, không phải tất cả các gen thụ thể khứu giác đều được biểu hiện và hoạt động. Con người có khoảng 400 gen chức năng, trong khi khoảng 600 gen còn lại là gen giả. Số lượng lớn các thụ thể khứu giác này cho phép chúng ta phân biệt được vô số mùi khác nhau. Mỗi thụ thể khứu giác không chỉ phát hiện một mùi duy nhất mà còn nhạy cảm với nhiều mùi có cấu trúc tương tự nhau.
Thật trớ trêu, một số phân tử mùi có thể kích hoạt nhiều loại thụ thể khứu giác khác nhau cùng một lúc.
Họ gen thụ thể khứu giác tiến hóa ở động vật có xương sống thông qua quá trình nhân đôi và chuyển đổi gen. Con người có ít gen khứu giác hơn các loài động vật có vú khác, điều này có thể liên quan đến việc con người phụ thuộc nhiều vào thị giác. Tuy nhiên, giả định này đã bị đặt dấu hỏi vì các nghiên cứu đã chỉ ra rằng ngay cả khi số lượng gen giảm đi, khả năng khứu giác của chúng ta vẫn không thay đổi.
Vẫn còn nhiều điều chưa biết trong việc hiểu về cấu trúc và biểu hiện của mùi. Mặc dù nghiên cứu hiện tại cung cấp cho chúng ta nền tảng, nhưng vẫn cần nhiều nỗ lực hơn nữa để xác định ứng dụng thực tế của mùi trong nhiều tình huống khác nhau của cuộc sống và lý do đằng sau nó. Cơ chế sinh học. Nghiên cứu về thụ thể khứu giác không chỉ có ý nghĩa sâu rộng đối với khoa học sinh học mà còn giúp con người có thể sử dụng hệ thống nhận thức này tốt hơn để cải thiện cuộc sống.
Nghiên cứu về khứu giác không chỉ là khám phá những điều bí ẩn của sinh học mà còn là để hiểu về chính bản thân chúng ta.
Liệu chúng ta có thấy công nghệ khứu giác được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau trong tương lai, từ an toàn thực phẩm đến liệu pháp cảm xúc không?