lukt (Olfaction)

olfaktoriska receptorceller finns i ett slemhinna på toppen av näsan. Små hårliknande förlängningar från dessa receptorer fungerar som ställen för luktmolekyler upplösta i slem för att interagera med kemiska receptorer belägna på dessa förlängningar (Figur 2). När en luktmolekyl har bundit en given receptor resulterar kemiska förändringar i cellen i att signaler skickas till luktlampan: en glödlampliknande struktur vid spetsen av frontalloben där luktnerven börjar. Från luktlampan skickas information till regioner i det limbiska systemet och till den primära luktbarken, som ligger mycket nära gustatory cortex (Lodovichi & Belluscio, 2012; Spors et al., 2013).

Figur 2. Olfaktoriska receptorer är de hårliknande delarna som sträcker sig från luktlampan in i slemhinnan i näshålan.

olfaktoriska receptorer är komplexa proteiner som kallas G-proteinkopplade receptorer (GPCR). Dessa strukturer är proteiner som väver fram och tillbaka över membranen i luktceller sju gånger och bildar strukturer utanför cellen som känner av luktmolekyler och strukturer inuti cellen som aktiverar det neurala meddelandet som slutligen förmedlas till hjärnan av luktneuroner. De strukturer som känner luktämnen kan betraktas som små bindningsfickor med platser som svarar på aktiva delar av molekyler (t.ex. kolkedjor). Det finns cirka 350 funktionella luktgener hos människor; varje gen uttrycker en viss typ av luktreceptor. Alla olfaktoriska receptorer av ett givet slag projicerar till strukturer som kallas glomeruli (Parade kluster av celler som finns på båda sidor av hjärnan). För en enda molekyl målar aktiveringsmönstret över glomeruli en bild av molekylens kemiska struktur. Således kan luktsystemet identifiera ett brett spektrum av kemikalier som finns i miljön. De flesta lukter vi stöter på är faktiskt blandningar av kemikalier (t.ex. baconlukt). Luktsystemet skapar en bild för blandningen och lagrar den i minnet precis som det gör för lukten av en enda molekyl (Shepherd, 2005).

det finns en enorm variation i känsligheten hos luktsystemen hos olika arter. Vi tänker ofta på hundar som har mycket överlägsna luktsystem än våra egna, och faktiskt kan hundar göra några anmärkningsvärda saker med sina näsor. Det finns några bevis som tyder på att hundar kan ”lukta” farliga droppar i blodsockernivåer samt cancer tumörer (Wells, 2010). Hundens extraordinära luktförmåga kan bero på det ökade antalet funktionella gener för luktreceptorer (mellan 800 och 1200), jämfört med färre än 400 som observerats hos människor och andra primater (Niimura & Nei, 2007).

många arter svarar på kemiska meddelanden, kända som feromoner, skickade av en annan individ (Wysocki & Preti, 2004). Feromonal kommunikation innebär ofta att ge information om reproduktiv status för en potentiell kompis. Så, till exempel, när en kvinnlig råtta är redo att kompisera, utsöndrar hon feromonala signaler som drar uppmärksamhet från närliggande hanrotter. Feromonal aktivering är faktiskt en viktig komponent för att framkalla sexuellt beteende hos hanråttan (Furlow, 1996, 2012; Purvis & Haynes, 1972; Sachs, 1997). Det har också gjorts en hel del forskning (och kontroverser) om feromoner hos människor (Comfort, 1971; Russell, 1976; Wolfgang-Kimball, 1992; Weller, 1998).