L’olfatto è uno dei sensi più sottovalutati e meno studiati. In realtà, anche se nel regno animale il nostro naso non è dei migliori, gli odori giocano un ruolo importante nelle nostre vite. Diamo quindi un’occhiata più da vicino a come funziona l’olfatto.
Noi esseri umani non siamo famosi per il nostro olfatto. Non è il nostro senso più sviluppato e in confronto a molti altri animali la nostra capacità di riconoscere e differenziare gli odori è risibile. Nonostante questo, le informazioni che riceviamo dal nostro naso giocano un ruolo molto più importante di quello che potremmo immaginare. Alcuni sapori per esempio, sono in realtà riconosciuti quasi esclusivamente attraverso il naso. Se mangiassimo del cibo che contiene cannella tappandoci il naso prima di avvicinare il cibo alla bocca e tenendolo chiuso mentre mastichiamo non riusciremmo a percepire la spezia.
Inoltre la parte del cervello che analizza gli odori, evolutivamente molto antica, si trova in profondità nel cervello ed è direttamente connessa con le aree deputate al controllo emotivo. Questo significa che gli odori partecipano anche in modo significativo a definire i nostri stati emotivi. Un famoso esempio letterario che esemplifica bene questa caratteristica degli odori è la madeleine di Proust. Persino la sincronizzazione del ciclo mestruale tra donne sembra essere un fenomeno mediato dal sistema olfattivo.
Data la sua importanza, cerchiamo di capire meglio come funziona il nostro naso.
Insieme al gusto, l’olfatto è uno dei due cosiddetti sensi chimici. I sensi chimici sono specializzati nel riconoscimento di sostanze chimiche presenti nell’ambiente. In particolare, l’olfatto riconosce molecole volatili, cioè convogliate dall’aria, chiamate sostanze odorose.
Le sostanze odorose entrano nel naso mentre respiriamo e interagiscono con la parte alta della cavità nasale, dove è situato l’epitelio olfattivo, un tessuto di recettori specializzati per catturare le molecole trasportate dall’aria.
Rappresentazione dell’anatomia del sistema olfattivo
Quando una sostanza odorosa interagisce con un recettore dell’epitelio olfattivo, l’informazione viaggia attraverso il bulbo olfattivo per raggiungere direttamente la corteccia cerebrale. Questa via diretta alla corteccia rappresenta un’eccezione tra i sistemi sensoriali: quasi tutta l’informazione proveniente dagli altri organi di senso, infatti, prima di raggiungere la corteccia passa per il talamo, una struttura profonda che svolge una prima organizzazione del segnale sensoriale.
Nel caso dell’olfatto, invece, l’informazione raggiunge prima la corteccia olfattiva, e solo dopo viene passata al talamo, da dove successivamente raggiunge aree del cervello responsabili di funzioni cognitive più alte. Si ritiene che questo secondo passaggio sia necessario per l’identificazione cosciente degli odori: l’allenamento della capacità di associare a un aroma il nome corrispondente è uno dei passaggi più ostici per chi pratica l’analisi sensoriale, per esempio, in enogastronomia.
Negli animali l’odore è un’informazione usata per distinguere tre macro categorie di stimoli: cibo, partner, pericolo. Probabilmente è per questo che prima di raggiungere la coscienza informa in modo più diretto le aree che controllano le emozione e l’omeostasi corporea. E’ più importante decidere se è sicuro e piacevole bere un bicchiere di vino piuttosto che rispondere a domande come “ma sarà pera kaiser o coscia, in questo Gewürztraminer?”.
Il numero di tipi diversi di molecole odorose che un animale può riconoscere dipende in larga parte dal numero e dal tipo di recettori presenti nell’epitelio olfattivo. Il numero di recettori ad esempio cambia molto tra diverse specie. L’uomo ne ha circa 12 milioni, un cane in media 1 miliardo. Un bracco, una specie di cane selezionata per le capacità di discriminazione olfattiva, circa 4 miliardi. Nonostante riconoscere un numero elevato di molecole non sia il nostro punto forte, però, abbiamo una capacità piuttosto buona di rilevare le molecole per le quali abbiamo i recettori, anche se la loro concentrazione nell’aria è bassa.
Per esempio, possiamo riconoscere il principale costituente aromatico del peperone dolce (2-isobutil-3-metossipirazina) a una concentrazione di 0,01 nM, cioè all’incirca una molecola su 100 miliardi. Per altre sostanze, come l’etanolo, la concentrazione deve essere molto più elevata: almeno 2 mM, cioè 2 molecole su mille. Inoltre, grazie alla diversa forma dei recettori olfattivi, piccole modifiche nella struttura delle molecole volatili possono venire facilmente riconosciute come odori diversi. Per esempio il profumo dei semi di cumino e della menta sono richiamati da molecole simili tra loro, la D-carvone e la L-carvone, che differiscono solamente per l’orientazione di un legame atomico al loro interno.
La quantità e il tipo di recettori nel nostro naso ha un’origine genetica, e piccole differenze nel nostro DNA possono dare risultati interessanti. Ad esempio, lo sapete che alcune persone non sentono l’odore di asparagi nella pipì? Ne abbiamo parlato in questo post.
Uno studio recente ha anche mostrato che la sensibilità ad alcuni odori potrebbe essere coinvolta nell’emergenza del pianto legato alle coliche nei primi mesi di vita. Usando la risonanza magnetica i ricercatori hanno misurato le risposte neuronali di 21 neonati tra le 24 e 72 ore di vita mentre erano esposti a tre odori: cavolo andato a male, banana ed eucalipto. Inoltre ai genitori è stato chiesto di tenere un diario del pianto dei loro figli durante la quinta e sesta settimana di vita. Nel diario i genitori registravano quante volte e quanto a lungo i neonati piangevano in modo da poter identificare chi mostrava pianto eccessivo, tipicamente interpretato come presenza di coliche.
I risultati della ricerca mostrano che a 5-6 settimane i bambini probabilmente affetti da coliche avevano avuto risposte cerebrali più forti quando esposti all’odore di cavolo andato a male a poche ore dalla nascita. Inoltre la durata media del pianto a 5-6 settimane, a prescindere dalla possibile presenza di coliche, correlava con la forza delle attivazioni cerebrali in risposta allo stesso odore nelle prime ore di vita.
Questi risultati dovranno essere replicati e generalizzati prima di poter trarre solide conclusioni, ma ci stanno già dando un primo indizio del fatto che, anche se non è mai stato studiato in modo estensivo, l’olfatto gioca un ruolo nella nostra vita più importante di quello che realizziamo e non dovremmo darlo per scontato.
Per approfondire
Il sensi chimici. A cura di Purves, D., Augustine G.J., Fitzpatrick, D., Hall, W.C., LaMantia, A.-S., McNamara, J.O., White, L.E. (2009). Neuroscienze (pag. 328-346). Zanichelli. Bologna.
Adam-Darque, A., Freitas, L., Grouiller, F., Sauser, J., Lazeyras, F., Van De Ville, D., … & Leuchter, R. H. V. (2020). Shedding light on excessive crying in babies. Pediatric Research, 1-7.
Morofushi, M., Shinohara, K., Funabashi, T., & Kimura, F. (2000). Positive relationship between menstrual synchrony and ability to smell 5α-androst-16-en-3α-ol. Chemical senses, 25(4), 407-411.
Russell, M. J., Switz, G. M., & Thompson, K. (1980). Olfactory influences on the human menstrual cycle. Pharmacology Biochemistry and Behavior, 13(5), 737-738.
https://www.scientificast.it/perche-la-tua-pipi-puzza-di-asparagi/
Immagine di copertina: smell stock photo from Elly Johnson/unsplash
Immagine anatomica: by Patrick J. Lynch, medical illustrator – Patrick J. Lynch, medical illustratorFile:Head_olfactory_nerve.jpg, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=68370471
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