, Shweta Ramdas
noin kuukausi sitten, mainitsin ohimennen laboratoriokavereilleni, etten saa tarpeekseni bensiinin hajusta, ja että olin varastanut laboratoriostamme Tussin nuuhkimaan, kun olin erityisen turhautunut tutkimukseen. Tämä johti kahteen tulokseen:Labor-kaverini kiusaavat minua nyt armotta, ja tajuan, etteivät kaikki ole yhtä ihastuneita näistä tuoksuista kuin minä.
jälkimmäinen oli melkoinen ilmestys: olin kuvitellut, että kaikki löytävät bensiinin ambrosiaalin tuoksun. Miksi se ei ole totta? Koska olen geneetikko, totta kai ensimmäinen ajatukseni oli, että kaiken täytyy olla geeneissä.
olfaction
ihmisellä on noin 400 geeniä (400!), jotka koodaavat hajuaistin reseptoreita (kutsutaan niitä ORs: ksi), jotka vastaavat hajuaistin havaitsemisesta (jotta asiat olisivat monimutkaisempia, meillä on 600 ”pseudogeeniä” eli ei-toiminnallisia geenejä, jotka muistuttavat näitä 400 toiminnallista). Tämä on yksi monipuolisimmista geenijoukoista ihmisillä: ORs: illa voi olla jopa 3/10 toiminnallista eroa (tai 30%) toisen ihmisen ORs: ista. Tämä on saanut tiedemiehet tokaisemaan, että jokaisella meistä on oma ”ainutlaatuinen nenänsä” ja lähes jokaiselle ihmiselle ominainen hajuaistin sormenjälki!
nenämme on vuorattu näitä sisältävillä hermoilla tai proteiineilla, jotka sitoutuvat molekyyleihin hajumolekyyleiksi kutsutuissa hajumolekyyleissä. Kukin näistä proteiineista tunnistaa ja sitoutuu tiettyyn molekyyliin (tai erilliseen molekyylijoukkoon); ja päinvastoin, jokainen hajumolekyylityyppi voi Sitoutua useisiin Oreihin. Koska jokainen haju on yhdistelmä hajumolekyylejä, ja kukin reseptori vuorostaan sitoutuu näiden eri osajoukkoihin, havaitsemamme haju on yhdistelmä eri orien vasteista. Esimerkiksi lautasellasi olevan ruoan tuoksu kulkeutuu nenääsi monien, monien molekyylien sekoituksena. Jokainen näistä sitoutuu eri Ors vuori nenän, joidenkin molekyylityyppien tunnistaa useita eri ORs. Jokainen sitoutunut reseptori lähettää nyt signaalin aivoihin, joka sitten yhdistää yhdistetyt viestit tiettyyn tuoksuun. Tämä ryöppyävä prosessi on kaunis sinfonia, joka johtaa hajuhavaintoomme, jota pidämme itsestäänselvyytenä.
koska jokaisella meistä on erilaiset Orit, meillä on todennäköisesti kyky havaita joitakin hajuja, jotka jäävät muilta huomaamatta. On tehty lukuisia geneettisiä tutkimuksia eroista reagoinnissa ruokaan liittyviin hajuihin (jotka puolestaan vaikuttavat maun hahmottamiseen), ”ruohoisuudesta”, miesten hiestä ja hajuvesistä: useimmat näistä geneettisistä tutkimuksista yhdistävät havaintoerot edellä mainittuihin tai geeneihin. Palaan kalvavaan kysymykseen: Mikä siinä on, miten haistan bensan? Ei ole tehty suuria tutkimuksia, jotka liittäisivät tuotteliaat Orit bensiinin yhdisteiden (tai tussitaulujen) havaitsemiseen, mikä saattaisi merkitä sitä, että tällä alalla olisi tehtävä enemmän työtä tai että on olemassa muita mekanismeja, jotka määrittäisivät herkkyytemme niitä kohtaan. Itse asiassa on muitakin geenejä, jotka voivat vaikuttaa reaktioosi—ne, jotka ovat vastuussa dopamiinireseptorien tuotannosta!
välittäjäaineet ja hajuaisti
dopamiini on välittäjäaine: proteiini, joka lähettää signaaleja aivoissa. Erityisesti se lähettää palkitsemissignaaleja. Mieti, miltä sinusta tuntuu syötyäsi suklaata tai saatuasi kovat pisteet kovasta pelistä. Jos jotkut asiat, joita haistamme, johtavat Palkitsemiskeskuksen aktivointiin (kuten jotkut yhdisteet bensiinissä tai suklaassa), ehkä hajuaistimme näyttää myös tehostetulta tai tukahdutetulta riippuen siitä, kuinka palkitsevaa havaitsemme sen olevan. Jotkut tutkijat ovat havainneet, että yhden tietyn dopamiinireseptorin (aivojen dopamiinisignaaliin reagoivien proteiinien) vasteen vähentäminen vähensi kykyä haistaa haju, samanlainen kuin mitä tapahtuisi, jos kävelisit pois hajusta. Tämä viittaa siihen, että mitä’ palkitsevampi ’ haju on, sitä todennäköisemmin havaitsemme sen. Yllä olevalla teorialla on kiehtovia vaikutuksia hajuhavainnon ja muiden palkitsemisjärjestelmän ilmenemismuotojen välisiin yhteyksiin: mielialahäiriöihin ja riippuvuuteen.
assosiaatiomme muistoihin vaikuttavat neniimme
toinen suosittu hypoteesi on assosiatiivinen: se, miten reagoimme hajuihin, riippuu usein siitä, mitä yhdistämme niihin. Jos esimerkiksi uit lapsuudessasi paljon, yhdistät hyvin todennäköisesti kloorin hajun rakkaisiin muistoihin uimisesta. Joka kerta, kun haistat klooria, tämän hajun tunnistavat hermosolut käynnistävät uintia koodaavat hermosolut, joihin ne ovat vahvasti yhteydessä. Tuoksuun liittyvä miellyttävä muisti muuttuu palkinnoksi, joka tekee alkuperäisestä ärsykkeestä houkuttelevamman.
niin, lyhyt vastaus alkuperäiseen kysymykseeni (saapui 600 sanan jälkeen) on: emme tiedä. Hajun havaitseminen on monimutkainen prosessi, johon liittyy monia biologisia osaprosesseja, jotka toimivat yhdessä. Hajumolekyyli kulkee nenäni reseptoreiden sokkelon läpi, joka määräytyy pitkälti genetiikkani mukaan, aiheuttaa muutoksia aivoissani välittäjäaineideni mukaan ja on täynnä subjektiivista muistojen sirottelua, jotka ovat ainutlaatuisia omiani. Meillä kaikilla on omat ainutlaatuiset nenämme, ja jotkut näistä vain sattuvat rakastamaan tussitaulujen ja bensiinin huumaavia tuoksuja.
tekijästä
Shweta on bioinformatiikan jatko-opiskelija Michiganin yliopistossa. Hänen tutkimukseensa kuuluu laskennallisten menetelmien tutkiminen psykiatristen sairauksien geneettisen perustan ymmärtämiseksi. Hänen perustutkintonsa on Singaporen kansallisesta yliopistosta, jossa hän opiskeli laskennallista biologiaa. Tutkimuksen ulkopuolella Shweta nauttii lukemisesta, joogasta ja jästinä olemisen geneettisen perustan selvittämisestä. Seuraa Shwetaa Twitterissä @shramdas.
Lue kaikki Shwetan viestit täältä.