Νέα θεωρία για τον μηχανισμό της όσφρησης

Λονδίνο: Μια αμφιλεγόμενη θεωρία για τον μηχανισμό της όσφρησης, σύμφωνα με την οποία η αίσθηση εξαρτάται από την κβαντομηχανική, διατυπώνει ομάδα Βρετανών ερευνητών σε άρθρο που δημοσιεύεται στο επιστημονικό έντυπο Physical Review Letters.

Υπολογισμοί επιστημονικής ομάδας του Πανεπιστημίου του Λονδίνου δείχνουν ότι η ιδέα ότι μυρίζουμε μόρια οσμών διαισθανόμενοι τις μοριακές δονήσεις φαίνεται λογική σύμφωνα με τους όρους της Φυσικής.

Ωστόσο και πάλι απέχουμε πολύ από την επιβεβαίωση της ορθότητας της θεωρία, που πρότεινε στα μέσα της δεκαετίας του 1990 ο βιοφυσικός Λούκα Τουριν. Ωστόσο, δημιουργεί το έδαφος για την αντιμετώπισή της με περισσότερη επιστημονική σοβαρότητα.

Οι περισσότεροι επιστήμονες υποθέτουν ότι η όσφρηση εξαρτάται από υποδοχείς στην μύτη που ανιχνεύουν το σχήμα του εισερχόμενου μορίου, που προκαλεί την αποστολή του κατάλληλου σήματος προς τον εγκέφαλο. Αυτή η μοριακή διαδικασία πιστεύεται ότι βρίσκεται πίσω από μια ευρεία γκάμα μηχανισμών ανίχνευσης του οργανισμού: πρόκειται για το πως ορισμένα τμήματα του ανοσοποιητικού συστήματος αναγνωρίζουν τους εισβολείς, για παράδειγμα, και πως η γλώσσα αναγνωρίζει τις γεύσεις.

Ο Δρ Τουρίν (που έχει ιδρύσει δική του εταιρεία αρωματοποιίας) αντιτείνει ότι η όσφρηση δεν φαίνεται να ταιριάζει και πολύ στην παραπάνω επιστημονική θεωρία. Τα μόρια που είναι σχεδόν ίδια μπορεί να μυρίζουν τελείως διαφορετικά, όπωςοι αλκοόλες που μυρίζουν όπως τα αλκοολούχα ποτά, και οι θειόλες, οι οποίες μυρίζουν όπως τα χαλασμένα αβγά. Επίσης μόρια με πολύ διαφορετική δομή μπορεί να μυρίζουν το ίδιο.

Επίσης, μερικά μόρια μπορεί να μυρίζουν διαφορετικά στα ζώα, απ’ ότι στους ανθρώπους, διότι περιέχουν διαφορετικά ισότοπα (άτομα που είναι χημικά όμοια αλλά έχουν διαφορετική μάζα).

Ο Δρ Τουρίν εξηγεί ότι το σήμα της οσμής στις πρωτεΐνες των οσφρητικών υποδοχέων προκαλείται όχι από το σχήμα του μορίου της οσμής, αλλά από τις δονήσεις του, οι οποίες μπορούν να ενθαρρύνουν ένα ηλεκτρόνιο να πηδά μεταξύ δύο τμημάτων του υποδοχέα σε μια κβαντομηχανική διαδικασία που ονομάζεται διόρυξη. Αυτή η κίνηση του ηλεκτρονίου μπορεί να ξεκινήσει την αποστολή του σήματος της οσμής προς τον εγκέφαλο.

Αυτό εξηγεί γιατί τα ισότοπα μπορεί να μυρίζουν τελείως διαφορετικά: οι συχνότητες δόνησης τους αλλάζουν αν τα άτομα είναι βαρύτερα. Η διόρυξη του ηλεκτρονίου βοηθούμενη από τη δόνηση μπορεί αναμφισβήτητα να συμβεί, σε πειραματικές συνθήκες.

Αξίζει να σημειωθεί ότι ερευνητές μελέτησαν τον ρυθμό της κίνησης του ηλεκτρονίου σε ρινικό υποδοχέα που είχε προσδεθεί ένα οσμητικό μόριο. Ο ρυθμός αυτός εξαρτάται από ποικίλες ιδιότητες του βιομοριακού συστήματος που δεν είναι γνωστές, αλλά οι επιστήμονες μπόρεσαν να υπολογίσουν τις παραμέτρους αυτές με βάση τυπικές τιμές μορίων αυτού του είδους.

Το σημείο-κλειδί είναι κατά πόσο ο ρυθμός με το περιοδεύον οσμητικού μορίου είναι σημαντικά μεγαλύτερος απ’ ότι χωρίς αυτό. Οι υπολογισμοί έδειξαν ότι είναι, γεγονός που σημαίνει ότι αναγνώριση της οσμής κατά αυτό τον τρόπο είναι θεωρητικά εφικτή.

health.in.gr