Umiejętność wykrywania i reagowania na zapach potencjalnego zagrożenia jest warunkiem przetrwania naszego gatunku i innych ssaków. Korzystając z nowatorskiej techniki, naukowcy z Karolinska Institutet w Szwecji byli w stanie zbadać, co dzieje się w mózgu, gdy centralny układ nerwowy ocenia, że zapach stanowi zagrożenie. Badanie, które zostało opublikowane w PNAS, wskazuje, że negatywne zapachy związane z nieprzyjemnością lub niepokojem są przetwarzane wcześniej niż pozytywne zapachy i wywołują fizyczną reakcję unikania.
„Reakcja unikania przez ludzi na nieprzyjemne zapachy związane z niebezpieczeństwem od dawna była postrzegana jako świadomy proces poznawczy, ale nasze badanie pokazuje po raz pierwszy, że jest nieświadome i niezwykle szybkie” – mówi pierwszy autor badania, Behzad Iravani, badacz z Departamentu Neuronauka Kliniczna, Instytut Karoliński.
Narząd węchowy zajmuje około pięciu procent ludzkiego mózgu i umożliwia nam rozróżnienie wielu milionów różnych zapachów. Duża część tych zapachów wiąże się z zagrożeniem dla naszego zdrowia i przetrwania, np. z chemikaliami i zepsutym jedzeniem. Sygnały zapachowe docierają do mózgu w ciągu 100 do 150 milisekund po inhalacji przez nos.
Przetrwanie wszystkich żywych organizmów zależy od ich zdolności do unikania niebezpieczeństw i poszukiwania nagród. U ludzi zmysł węchowy wydaje się szczególnie ważny w wykrywaniu i reagowaniu na potencjalnie szkodliwe bodźce.
Od dawna zagadką było to, jakie mechanizmy nerwowe biorą udział w przekształcaniu nieprzyjemnego zapachu w zachowanie unikania u ludzi. Jednym z powodów tego jest brak nieinwazyjnych metod pomiaru sygnałów z opuszki węchowej, pierwszej części węchówki (dosłownie „mózgu nosa”) z bezpośrednimi (monosynaptycznymi) połączeniami z ważnymi centralnymi częściami układu nerwowego, które pomagają gdy wykrywamy i zapamiętujemy groźne i niebezpieczne sytuacje i substancje.
Naukowcy z Karolinska Institutet opracowali teraz metodę, która po raz pierwszy umożliwiła pomiar sygnałów z ludzkiej opuszki węchowej, która przetwarza zapachy i z kolei może przekazywać sygnały do części mózgu kontrolujących ruch i zachowania unikające.
Ich wyniki opierają się na trzech eksperymentach, w których uczestnicy zostali poproszeni o ocenę doświadczenia sześciu różnych zapachów, niektórych pozytywnych, innych negatywnych, podczas gdy mierzono aktywność elektrofizjologiczną opuszki węchowej podczas reakcji na każdy z zapachów.
„Było jasne, że bańka reaguje specyficznie i szybko na negatywne zapachy i wysyła bezpośredni sygnał do kory ruchowej w ciągu około 300 ms” – mówi ostatni autor badania Johan Lundström, profesor nadzwyczajny na Wydziale Neuronauki Klinicznej w Karolinska Institutet. „Sygnał powoduje, że osoba nieświadomie odchyla się do tyłu i oddala od źródła zapachu”.
„Wyniki sugerują, że nasz zmysł węchu jest ważny dla naszej zdolności do wykrywania niebezpieczeństw w naszym sąsiedztwie, a duża część tej zdolności jest bardziej nieświadoma niż nasza reakcja na niebezpieczeństwo za pośrednictwem naszych zmysłów wzroku i słuchu”.
Badanie zostało sfinansowane przez Fundację Knuta i Alice Wallenbergów, Narodowy Instytut Głuchoty i Innych Zaburzeń Komunikacyjnych oraz Szwedzką Radę ds. Badań Naukowych. Nie ma zgłoszonych konfliktów interesów.
