przez Shweta Ramdas
miesiąc temu od niechcenia wspomniałem moim kolegom z laboratorium, że nie mam dość zapachu benzyny i że ukradłem marker do tablicy z naszego laboratorium, aby powąchać, kiedy byłem szczególnie sfrustrowany badaniami. Miało to dwa wyniki: moi koledzy z laboratorium drażnią mnie bezlitośnie i zdaję sobie sprawę, że nie wszyscy są tak zakochani w tych zapachach, jak ja.
to ostatnie było dość objawieniem: wyobrażałem sobie, że każdy znajdzie zapach benzyny. Więc dlaczego to nie jest prawda? Jako genetyk, oczywiście moja pierwsza myśl była taka, że to musi być wszystko w genach.
genetyka węchu
ludzie mają około 400 genów (400!), które kodują receptory węchowe (nazwijmy je or) odpowiedzialne za percepcję zapachu(aby skomplikować sprawy, mamy 600 „pseudo-genów” lub niefunkcjonalnych genów, które przypominają te 400 funkcjonalne). Jest to jeden z najbardziej zróżnicowanych zestawów genów u ludzi: Twoje RNO mogą mieć aż 3 z 10 różnic funkcjonalnych (lub 30%) od RNO innego człowieka. To doprowadziło naukowców do żartów, że każdy z nas ma swój własny „unikalny nos” i węchowy odcisk palca prawie unikalny dla każdej osoby!
nasze nosy są wyłożone nerwami zawierającymi te lub białka, które wiążą się z cząsteczkami w zapachach zwanych cząsteczkami zapachowymi. Każde z tych białek rozpoznaje i wiąże się z określoną cząsteczką( lub odrębnym zestawem cząsteczek); i odwrotnie, każdy typ cząsteczki zapachowej może wiązać się z wieloma or. Ponieważ każdy zapach jest kombinacją cząsteczek zapachowych, a każdy receptor z kolei wiąże się z różnymi podzbiorami tych, zapach, który postrzegamy, jest kombinacją odpowiedzi różnych RNO. Na przykład, zapach z jedzenia na talerzu dostaje się do nosa jako mieszanka wielu, wielu cząsteczek. Każdy z nich wiąże się z różnymi or wyściełającymi nos, przy czym niektóre typy cząsteczek są rozpoznawane przez wiele różnych or. Każdy związany receptor przesyła teraz sygnał do mózgu, który następnie kojarzy połączone Wiadomości do konkretnego zapachu. Ten kaskadowy Proces jest piękną symfonią, która prowadzi do naszego postrzegania zapachu, czegoś, co uważamy za oczywiste.
ponieważ każdy z nas ma inną salę operacyjną, prawdopodobnie posiadamy zdolność rozpoznawania niektórych zapachów, które pozostają niezauważone przez innych. Przeprowadzono wiele badań genetycznych na temat różnic w odpowiedziach na zapachy związane z żywnością (które z kolei wpływają na postrzeganie smaku), „trawienność”, męski pot i Perfumy: większość z tych badań genetycznych łączy różnice w percepcji z wyżej wymienionymi lub genami. Wracając do dokuczliwego pytania: co jest w tym, jak czuję benzynę? Nie przeprowadzono żadnych poważnych badań łączących płodne RNO z percepcją związków w benzynie (lub markerów tablicy), co może oznaczać, że jest więcej pracy do zrobienia w tej dziedzinie lub że istnieją inne mechanizmy określające naszą wrażliwość na nie. W rzeczywistości istnieją inne geny, które mogą wpływać na Twoją odpowiedź-te odpowiedzialne za produkcję receptorów dopaminy!
neuroprzekaźniki i węch
dopamina jest neuroprzekaźnikiem: białkiem, które przesyła sygnały w mózgu. W szczególności przekazuje sygnały nagrody. Pomyśl o tym, jak się czujesz po zjedzeniu czekolady lub uzyskaniu wysokiego wyniku w trudnej grze. Jeśli niektóre rzeczy, które wąchamy, prowadzą do aktywacji Centrum nagrody (jak niektóre związki w benzynie lub czekoladzie), to być może nasz zmysł węchu będzie również wydawał się wzmocniony lub stłumiony w zależności od tego, jak satysfakcjonujące jest to postrzeganie. Niektórzy badacze odkryli, że zmniejszenie odpowiedzi jednego konkretnego receptora dopaminy (białka reagujące na sygnał dopaminy w mózgu) zmniejszyło zdolność wyczuwania zapachu, podobnie jak to, co by się stało, gdybyś odszedł od zapachu. Sugeruje to, że im bardziej „satysfakcjonujący” jest zapach, tym bardziej prawdopodobne jest, że go dostrzeżemy. Powyższa teoria ma intrygujące implikacje dla związków między percepcją zapachu a innymi przejawami systemu nagrody: zaburzeniami nastroju i uzależnieniem.
nasze skojarzenia ze wspomnieniami wpływają na nasze nosy
inną popularną hipotezą jest asocjacyjna: to, jak reagujemy na zapachy, zależy często od tego, co z nimi kojarzymy. Na przykład, jeśli dużo pływałeś w dzieciństwie, bardzo prawdopodobne jest, że zapach chloru będzie kojarzył się z przyjemnymi wspomnieniami z pływania. Za każdym razem, gdy wyczuwa się zapach chloru, neurony rozpoznające ten zapach uruchamiają neurony kodujące pływanie, z którymi są silnie połączone. Przyjemne wspomnienie związane z zapachem staje się nagrodą, która uatrakcyjnia oryginalny bodziec.
zatem krótka odpowiedź na moje początkowe pytanie (po 600 słowach) brzmi: nie wiemy. Percepcja zapachu jest złożonym procesem obejmującym wiele biologicznych podprocesów, które działają wspólnie. Cząsteczka zapachowa przechodzi przez labirynt receptorów w moim nosie w dużej mierze zdeterminowanych przez moje genetyki, powoduje zmiany w moim mózgu zgodnie z moimi neuroprzekaźnikami i jest nasycona subiektywnym posypaniem wspomnień, które są wyjątkowo moje. Każdy z nas ma własne unikalne nosy, a niektóre z nich po prostu uwielbiają odurzające zapachy markerów do tablic i benzyny.
O autorze
Shweta jest studentką bioinformatyki na University of Michigan. Jej badania obejmują studiowanie metod obliczeniowych w celu zrozumienia genetycznych podstaw choroby psychicznej. Jej licencjat pochodzi z Narodowego Uniwersytetu Singapuru, gdzie studiowała biologię obliczeniową. Poza badaniami Shweta lubi czytać, jogę i odkrywać genetyczne podstawy bycia mugolem. Shweta na Twitterze @shramdas.
Przeczytaj wszystkie posty, których autorem jest Szweta.