Nassos humans: dispositius d’olor quàntica

Orangutans amb olor de roses

La tecnologia ha donat a la humanitat una alternativa de màquina que millora tots els sentits, excepte un olfacte. Les teories actuals no han estat capaces de donar compte de la nostra capacitat per percebre una varietat aparentment infinita de noves olors d’un repertori limitat de receptors. Si un químic sintetitza un compost nou mai vist a la Terra i el nostre sistema olfactiu el pot detectar, els nostres cervells fabriquen vivament una experiència completament nova. Un home, un perfumista i biofísic anomenat Luca Turin, ha elaborat durant les dues últimes dècades una teoria molt disputada que busca explicar com es detecten i transdueixen les olors, convertides de molècules en pics neuronals. Aquesta setmana ha publicat proves incontrovertibles que poden silenciar d’una vegada per totes les seves nombroses crítiques.

carvoneAl llarg de la història, l’acceptació de noves teories no s’ha produït a través de la conversió dels seus detractors, sinó perquè finalment el. Un nou coneixement transmuta sovint l’argument principal contra una nova teoria en la seva prova més poderosa. Tal és el cas d'una molècula concreta coneguda com carvone. Com es mostra a la imatge de la dreta, la carvone es presenta en dos enantiòmers, és a dir, sabors, que són imatges mòbils. Inexplicablement, un enantiòmer: el R- forma: fa olor a menta verda, mentre que el S- formen olors a comí o anet.



El tradicional pany i clau La teoria de l'olfacte sosté que els olors s'uneixen a les butxaques de receptors que detecten formes. Aquesta teoria funciona bé per a la carvona sempre que hi hagi receptors diferents per a cada versió. La principal limitació del concepte de pany i clau és que hi ha molts exemples en què molècules amb formes completament diferents oloren de manera similar. Per exemple, el borà, que no té enllaços de sofre, encara té l’olor d’ou podrit que normalment s’associa a aquests enllaços. Resulta que el borà té pics similars en el seu espectre infraroig (IR) o vibracional que se superposen als dels enllaços de sofre. Torí sosté que quan un olorant s’uneix a la butxaca dreta, els electrons poden travessar-la d’una manera que depèn de la freqüència amb què la molècula vibra intrínsecament. Tot l’espectre vibracional es dividiria i cada receptor en manaria un petit fragment. En aquesta interpretació, el nas esdevé més o menys un espectroscopi químic.

receptor olfactiuEl problema que presenta la carvone per a la teoria de Torí és que, tot i que les imatges en mirall tenen un olor diferent, posseeixen espectres d’IR idèntics. En dramàtic contrapunt a aquest aparent obstacle, Torí va afegir butanol a una mostra de carvone d’anet i el va fer sentir com a menta verda. El butanol té el mateix tipus d'enllaç que es troba a la carvona, però és prou petit per lliscar-se a les butxaques dels receptors. Els crítics van canviar d’engranatge demostrant que la petita molècula d’acetofenona fa el mateix olor als humans, fins i tot quan el seu espectre vibracional s’altera substituint alguns dels seus hidrògens per àtoms de deuteri més pesats. Aquesta substitució fa que els enllaços de la molècula oscil·lin més lentament, alterant eficaçment la ondulació global de tota la molècula i la capacitat dels electrons de travessar-la. Torí ja havia demostrat a Drosophila, la mosca de la fruita, que les formes deuteritzades de l'acetofenona podrien ser discriminades almenys de manera conductual, però això no és tan convincent experimentalment com un ésser humà que informa directament del que oloren.

olfaction-tun-rates_magnifiedEl cop mestre de Torí, publicat aquesta setmana a Plos One, demostra que una granada no fa caure tot el fortí. Torí va plantejar la hipòtesi que una molècula més gran com un almesc, amb més punts que podrien ser deuterats, seria més detectable per als humans. Les molècules de mesc són gairebé tan grans com poden arribar a ser capaços d’adaptar-se als receptors olfactius. Amb un pes de gairebé 300Da (daltons), la majoria d’ells difícilment es poden considerar volàtils i tendeixen a residir a terra o enganxar-se a objectes com els arbres. Només un parell de molècules d’aquest material potent i car són, almenys per als cérvols o senglars, suficients per fer girar el seu món.



Per extreure les diverses i subtils formes d’aquests compostos del recipient on s’elaboraven, Torí utilitza un cromatògraf de gasos. Per evitar qualsevol contaminació o degradació de la mostra, els olors sovint es consumeixen directament des del port de sortida de la màquina el més ràpidament possible. Els provadors experts de l’estudi van avaluar descriptivament les mostres no desuteritzades com familiarment punxants i almizclades, mentre que totes les mostres modificades per vibració prenien un caràcter nou capturat només mitjançant paraules com nou, torrat, greix metàl·lic i aspre.

Fins i tot aquestes distincions encara tenen un aire de subjectivitat i sovint només es fan intel·ligibles per aquells que posseeixen un nas agut i un poder descriptiu agut. A mesura que la vella teoria cedeix a dades guanyades, detecció de màquines serà el benefactor immediat, mentre que, per a nosaltres, el nas artificial, una percepció millorada i una major comprensió de com empaquetem internament les realitats més grans del nostre paisatge sensorial poden seguir aviat. Descodificar completament aquesta misteriosa destresa continua sent la frontera final de la ciència sensorial. El genoma està ple d’innombrables proteïnes receptores desaparegudes deixades de banda en l’evolució recent juntament amb els nostres bulbs olfactius de primats atrofiats. L’òrgan olfactiu és una zona privilegiada del cervell on les noves neurones continuen migrant i interconnectant-se, cosa que el converteix en una regió atractiva per a l’estudi de la regeneració. El redistribució eventual de les intuïcions perdudes del caní mitjançant una tecnologia adequada enriquirà la nostra experiència humana de maneres que ara només podem imaginar.

Copyright © Tots Els Drets Reservats | 2007es.com