Odore (olfatto)

Le cellule del recettore olfattivo si trovano in una membrana mucosa nella parte superiore del naso. Piccole estensioni simili a capelli da questi recettori servono come siti per le molecole di odore disciolte nel muco per interagire con i recettori chimici situati su queste estensioni (Figura 2). Una volta che una molecola di odore ha legato un dato recettore, i cambiamenti chimici all’interno della cellula provocano segnali inviati al bulbo olfattivo: una struttura simile a un bulbo sulla punta del lobo frontale dove iniziano i nervi olfattivi. Dal bulbo olfattivo, le informazioni vengono inviate alle regioni del sistema limbico e alla corteccia olfattiva primaria, che si trova molto vicino alla corteccia gustativa (Lodovichi & Belluscio, 2012; Spors et al., 2013).

Figura 2. I recettori olfattivi sono le parti simili a capelli che si estendono dal bulbo olfattivo nella mucosa della cavità nasale.

I recettori olfattivi sono proteine complesse chiamate recettori accoppiati alle proteine G (GPCR). Queste strutture sono proteine che tessono avanti e indietro attraverso le membrane delle cellule olfattive sette volte, formando strutture all’esterno della cellula che percepiscono molecole odoranti e strutture all’interno della cellula che attivano il messaggio neurale trasmesso al cervello dai neuroni olfattivi. Le strutture che percepiscono gli odoranti possono essere pensate come piccole sacche di legame con siti che rispondono alle parti attive delle molecole (ad esempio, catene di carbonio). Ci sono circa 350 geni olfattivi funzionali negli esseri umani; ogni gene esprime un particolare tipo di recettore olfattivo. Tutti i recettori olfattivi di un determinato tipo proiettano a strutture chiamate glomeruli (gruppi accoppiati di cellule trovati su entrambi i lati del cervello). Per una singola molecola, il modello di attivazione attraverso i glomeruli dipinge un quadro della struttura chimica della molecola. Pertanto, il sistema olfattivo può identificare una vasta gamma di sostanze chimiche presenti nell’ambiente. La maggior parte degli odori che incontriamo sono in realtà miscele di sostanze chimiche (ad esempio, odore di pancetta). Il sistema olfattivo crea un’immagine per la miscela e la memorizza in memoria proprio come fa per l’odore di una singola molecola (Shepherd, 2005).

C’è un’enorme variazione nella sensibilità dei sistemi olfattivi di diverse specie. Spesso pensiamo ai cani come ad avere sistemi olfattivi di gran lunga superiori ai nostri, e in effetti, i cani possono fare alcune cose notevoli con il naso. Ci sono alcune prove che suggeriscono che i cani possono “annusare” gocce pericolose nei livelli di glucosio nel sangue e tumori cancerosi (Wells, 2010). Le straordinarie capacità olfattive dei cani possono essere dovute all’aumento del numero di geni funzionali per i recettori olfattivi (tra 800 e 1200), rispetto ai meno di 400 osservati nell’uomo e in altri primati (Niimura & Nei, 2007).

Molte specie rispondono ai messaggi chimici, noti come feromoni, inviati da un altro individuo (Wysocki& Preti, 2004). La comunicazione feromonale spesso comporta la fornitura di informazioni sullo stato riproduttivo di un potenziale compagno. Quindi, per esempio, quando un ratto femmina è pronto ad accoppiarsi, secerne segnali feromonali che attirano l’attenzione dai ratti maschi vicini. L’attivazione feromonale è in realtà una componente importante nel suscitare il comportamento sessuale nel ratto maschio (Furlow, 1996, 2012; Purvis & Haynes, 1972; Sachs, 1997). C’è stata anche una buona dose di ricerca (e polemiche) sui feromoni negli esseri umani (Comfort, 1971; Russell, 1976; Wolfgang-Kimball, 1992; Weller, 1998).