چرا مغز بوهای بد را زودتر پردازش می‌کند؟

پاسخ اجتنابی انسان به بو‌های ناخوشایند مرتبط با خطر، به عنوان یک فرآیند شناختی آگاهانه تلقی می‌شد، اما این مطالعه برای اولین بار نشان می‌دهد که این عمل ناخودآگاه و بسیار سریع است.

بقای همه موجودات زنده به توانایی آن‌ها در اجتناب از خطر و جستجوی پاداش بستگی دارد. در بشر حس بویایی برای تشخیص و واکنش به محرک‌های بالقوه مضر بسیار مهم به نظر می‌رسد.


از دیرباز این یک راز بوده است که چگونه مکانیسم‌های عصبی در تبدیل بوی نامطبوع به رفتار اجتنابی در انسان نقش دارند. یکی از دلایل این امر، فقدان روش‌های غیرتهاجمی برای اندازه گیری سیگنال‌های پیاز بویایی است.

محققان در حال حاضر روشی را ابداع کرده اند که برای اولین بار امکان اندازه گیری سیگنال‌های پیاز بویایی انسان را فراهم کرده است، که بو‌ها را پردازش می‌کند و به نوبه خود می‌تواند سیگنال‌هایی را به قسمت‌هایی از مغز منتقل کند که حرکت و رفتار اجتنابی را کنترل می‌کنند.

نتایج آن‌ها بر اساس سه آزمایش است که در آن از شرکت کنندگان خواسته شد تا تجربه شش بوی مختلف، برخی مثبت و برخی منفی را ارزیابی کنند، در حالی که فعالیت الکتروفیزیولوژیکی پیاز بویایی هنگام پاسخ به هر یک از بو‌ها اندازه گیری می‌ شد.

واضح بود که پیازک‌های بویایی به طور خاص و سریع به بو‌های منفی واکنش نشان می‌دهند و یک سیگنال مستقیم را در حدود ۳۰۰ میلی ثانیه به قشر حرکتی می‌ فرستند. سیگنال باعث می‌ شود که فرد ناخودآگاه به عقب برود و از منبع بو دور شود.

نتایج نشان می‌دهد که حس بویایی ما برای توانایی‌مان در تشخیص خطراتی که ما را تهدید می‌کند مهم است و بیشتر این توانایی ناخودآگاه است تا واکنش ما به خطری که توسط حواس بینایی و شنوایی ما ایجاد شود.


ساختار پیچیده‌ سیستم بویایی
بو از پشت بینی شروع می‌شود، جایی که میلیون‌ها نورون حسی در یک نوار بافتی به نام اپیتلیوم بویایی قرار دارند. نوک این سلول‌ها حاوی پروتئین‌هایی به نام گیرنده است که مولکول‌های بو را به هم متصل می‌ کنند. گیرنده‌ها مانند قفل هستند و کلید‌های باز کردن این قفل‌ها مولکول‌های بو هستند که در گذشته شناور هستند.

انسان‌ها حدود ۴۵۰ نوع مختلف گیرنده‌های بویایی دارند. (برای مقایسه، سگ‌ها تقریباً دو برابر بیشتر هستند.) هر گیرنده را می‌توان توسط مولکول‌های مختلف بو فعال کرد و هر مولکول بو می‌تواند چندین نوع گیرنده مختلف را فعال کند. با این حال، نیرو‌هایی که گیرنده‌ها و مولکول‌های بو را متصل می‌کنند می‌توانند از نظر قدرت بسیار متفاوت باشند.

به قفلی فکر کنید که می‌تواند توسط ۱۰ کلید مختلف باز شود. دو عدد از کلید‌ها کاملاً مناسب هستند و به راحتی در را باز می‌کنند. هشت کلید دیگر نیز به خوبی مناسب نیستند و برای باز شدن درب، تکان خوردن بیشتری طول می‌کشد.

پیچیدگی گیرنده‌ها و فعل و انفعالات آن‌ها با مولکول‌های بو آن چیزی است که به ما امکان می‌دهد طیف گسترده‌ای از بو‌ها را تشخیص دهیم؛ و آنچه ما به عنوان یک بوی واحد تصور می‌کنیم در واقع ترکیبی از مولکول‌های بو است که روی انواع گیرنده‌ها اثر می‌کند و یک کد عصبی پیچیده ایجاد می‌کند که می‌توانیم آن را به عنوان رایحه گل رز یا علف تازه بریده تشخیص دهیم.

این کد عصبی با نورون‌های حسی بینی شروع می‌شود. هنگامی که یک مولکول بو به گیرنده متصل می‌شود، یک سیگنال الکتریکی را ارسال می‌کند که از نورون‌های حسی به پیاز بویایی منتقل می‌شود، ساختاری در قاعده مغز پیشین که سیگنال را برای پردازش بیشتر به سایر مناطق مغز منتقل می‌کند.

یکی از این نواحی قشر پیریفورم است، مجموعه‌ای از نورون‌ها که درست در پشت پیاز بویایی قرار دارند و برای شناسایی بوی کار می‌کنند. اطلاعات بویایی نیز به تالاموس می‌رسد، ساختاری که به عنوان ایستگاه رله برای تمام اطلاعات حسی وارد شده به مغز عمل می‌کند. تالاموس برخی از این اطلاعات بو را به قشر اوربیتوفرونتال منتقل می‌کند، جایی که می‌تواند با اطلاعات طعم ادغام شود. آنچه ما اغلب به حس چشایی نسبت می‌دهیم در واقع نتیجه این ادغام حسی است.

سیستم بویایی زمانی اهمیت دارد که ما از غذا‌ها و نوشیدنی‌هایی که مصرف می‌کنیم قدردانی کنیم. این پیوند بویایی و چشایی توضیح می‌دهد که چرا غذا‌ها با سرما سرد نمی‌شوند.

احتمالاً تجربه کرده اید که یک رایحه می‌تواند احساسات و حتی خاطرات خاصی را در ذهن ایجاد کند، مانند زمانی که یک بوی ادکلن در یک فروشگاه بزرگ شما را به یاد عموی مورد علاقه خود که همان رایحه را می‌پوشد، می‌اندازد. این امر به این دلیل اتفاق می‌افتد که تالاموس اطلاعات بویایی را به هیپوکامپ و آمیگدال، مناطق کلیدی مغز درگیر در یادگیری و حافظه می‌فرستد.

منبع: ScienceDaily