Las moléculas inhaladas se absorben en la mucosidad del epitelio nasal y se unen a los receptores olfativos, lo que activa un código único que le dice al cerebro qué está oliendo.
Introducción
Caminando por Black Hills en Dakota del Sur, te encuentras con un grupo de pinos altos. Podrían ser pinos ponderosa, pero es difícil saberlo con solo mirar desde el suelo. ¿A qué te dedicas? Una opción es dejar atrás la vista y oler su corteza, en busca del olor revelador de vainilla o caramelo.
Hasta hace poco, se pensaba que el sentido del olfato humano era algo débil. Los científicos habían estimado previamente que los humanos podían distinguir solo 10,000 olores diferentes. Eso puede sonar bastante bien, pero un estudio de 2014 descubrió que en realidad podemos oler hasta 1 billón de olores distintos. Los humanos a menudo nos apoyamos más en nuestros otros sentidos, especialmente la visión, para comprender el mundo que nos rodea. Pero el olfato nos ayuda a recordar recuerdos, aumenta la forma en que saboreamos la comida, nos brinda alegría (o disgusto) y puede alertarnos del peligro.
¿Cómo toma la nariz las moléculas del aire y le dice a nuestro cerebro lo que estamos oliendo?
La estrategia
La mayor parte del aire que respiramos por la nariz no se huele en absoluto: se dirige directamente a los pulmones y nos proporciona el oxígeno que necesitamos. Sin embargo, en su camino, parte pasa sobre una pequeña región en la parte superior de la cavidad nasal llamada epitelio nasal.
El aire alrededor de los pinos ponderosa contiene algunas moléculas liberadas por la corteza de los árboles. Cuando lo olfateamos, algunas de esas moléculas se absorben en una capa de moco que recubre el epitelio nasal. El flujo de aire a través de la cavidad nasal en realidad puede afectar la eficiencia de absorción de las moléculas en la mucosidad. Cuanto más olfateamos, más moléculas llegan a la mucosidad y más fuerte percibimos un olor.
Diagrama
Cuando el aire pasa sobre el epitelio nasal, las moléculas olorosas se absorben en el moco y estimulan las células receptoras que envían señales a los glomérulos, que luego codifican la información basada en el olor para que el cerebro la interprete.
La mucosidad en sí tiene varias funciones importantes para el sentido del olfato. Por un lado, protege el epitelio de la desecación. también contiene s que se unen a las moléculas de olor. En parte, estas proteínas ayudan a absorber moléculas hidrofóbicas que, de otro modo, serían repelidas por la membrana húmeda. Las proteínas mucosas también degradan las moléculas para despejar el camino para que lleguen nuevos aromas. Y estas proteínas transportan moléculas a células nerviosas especiales llamadas células receptoras, donde comienza el verdadero "olor".
Allí, las moléculas que causan el olor se unen a las células nerviosas, que se conectan directamente con el bulbo olfativo del cerebro justo encima de ellas. Si bien podemos registrar cinco tipos de sabor (dulce, agrio, salado, amargo y umami), tenemos más de 100 millones de células receptoras olfativas que se dividen en alrededor de 400 tipos.
Los científicos creen que cada tipo de célula receptora está sintonizada para reconocer ciertas moléculas. Los receptores del mismo tipo se “enchufan” en la misma unión (llamada glomérulo) en el bulbo olfatorio. Los científicos creen que cada olor activa patrones específicos de células receptoras, que luego estimulan una combinación única de glomérulos, como la forma en que las combinaciones de letras forman diferentes palabras, para decirle al cerebro lo que está oliendo.
La ciencia más reciente muestra que los glomérulos no "deletrean" palabras basándose únicamente en las estructuras de las moléculas de olor originales. En 2010, los investigadores encontraron que las enzimas en el moco convierten algunas moléculas en otras formas antes de que se unan a las células receptoras. Específicamente, encontraron que las enzimas del moco cambian algunas moléculas que causan olor que contienen y s en ácidos y alcoholes. Como resultado, las señales de olor enviadas al cerebro representan una combinación de las moléculas originales y alteradas por moco.
Las posibilidades
Ya usamos detectores para identificar peligros químicos en el aire, como la presencia de monóxido de carbono y gases de amoníaco. Sin embargo, a menudo cada tecnología se limita a “olfatear” solo una o unas pocas moléculas porque requieren un tipo particular de sensor. Imitar la gama completa de detectores de olores detrás de cómo olemos nosotros y otros animales podría conducir a una inteligencia artificial que puede detectar miles, o tal vez millones, de olores.
Los refrigeradores pueden estar equipados con sensores que identifiquen el deterioro de los alimentos para prevenir enfermedades. En lugar de entrenar a personas y perros de búsqueda para encontrar drogas ilegales o explosivos, los detectores colocados alrededor de los aeropuertos podrían hacer el trabajo. Los monitores ecológicos podían oler las feromonas de las especies animales para rastrear sus ubicaciones y patrones de migración. ¿Imagínese cuántas vidas se podrían salvar si un dispositivo portátil simplemente oliera los tumores cancerosos?
