คุณได้กลิ่นที่ฉันได้กลิ่นไหม?

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ด้านการมองเห็นจะไม่เห็นด้วยว่าทำไมผู้คนถึงเห็นชุดนี้แตกต่างกันมาก แต่การศึกษาใหม่จาก Monell Center และสถาบันที่ทำงานร่วมกันได้ชี้ให้เห็นถึงการทำความเข้าใจความแตกต่างอย่างกว้างขวางของแต่ละคนในการรับรู้กลิ่น จากการแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในยีนรับกลิ่นเพียงตัวเดียวสามารถส่งผลต่อความแข็งแรงและความพึงพอใจของบุคคลในการค้นหากลิ่น การค้นพบนี้ขยายความเข้าใจว่าตัวรับกลิ่นในจมูกเข้ารหัสข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของกลิ่นอย่างไรก่อนที่ข้อมูลนั้นจะไปถึงสมอง "การใช้ประโยชน์จากความผันแปรตามธรรมชาติในตระกูล olfactory receptor family ทำให้เราได้รับข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญว่าระบบการดมกลิ่นทำงานอย่างไร และความแตกต่างในระบบนี้อาจส่งผลต่อการเลือกรับประทานอาหาร สุขภาพทางโภชนาการ และความเป็นอยู่ที่ดีโดยรวมอย่างไร" ผู้เขียนนำการศึกษากล่าว Casey Trimmer, PhD, ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานหลังปริญญาเอกของ Monell เมื่อทำการวิจัย มนุษย์มีโปรตีนเซ็นเซอร์เฉพาะทางประมาณ 400 ชนิด ซึ่งเรียกว่าตัวรับกลิ่นในจมูก โมเลกุลของกลิ่นหนึ่งโมเลกุลสามารถกระตุ้นตัวรับกลิ่นที่แตกต่างกันได้หลายตัว ในขณะที่ตัวรับกลิ่นหนึ่งตัวสามารถกระตุ้นโดยโมเลกุลของกลิ่นที่แตกต่างกันหลายตัว ในกระบวนการที่ยังคงต้องถอดรหัส ระบบรับกลิ่นจะตีความรูปแบบการเปิดใช้งานตัวรับเหล่านี้เพื่อรับรู้การมีอยู่ คุณภาพ (มีกลิ่นเหมือนเชอร์รี่หรือควันหรือไม่) และความเข้มของกลิ่นต่างๆ นับล้าน หรืออาจถึงล้านล้านกลิ่น "เรายังรู้น้อยมากว่าตัวรับกลิ่นแปลข้อมูลจากโมเลกุลของกลิ่นไปสู่การรับรู้ถึงคุณภาพ ความเข้ม และความน่าพึงพอใจของกลิ่นได้อย่างไร" Joel Mainland ผู้เขียนอาวุโสของ Monell นักชีววิทยาด้านประสาทวิทยาการดมกลิ่นกล่าว "การตรวจสอบความแปรผันของยีนตัวรับกลิ่นที่เปลี่ยนแปลงการรับรู้กลิ่น ทำให้เราสามารถเริ่มเข้าใจการทำงานของตัวรับกลิ่นแต่ละตัว กลิ่น ซึ่งจะช่วยให้เราเรียนรู้ว่าตัวรับกลิ่นทำงานร่วมกันอย่างไร เพื่อที่เราจะสามารถถอดรหัสรหัสการดมกลิ่นและแปลงการดมกลิ่นเป็นดิจิทัลได้" ความแตกต่างเล็กน้อยในยีนตัวรับกลิ่นซึ่งพบได้บ่อยในมนุษย์ อาจส่งผลต่อการทำงานของตัวรับกลิ่นแต่ละตัว ความแตกต่างทางพันธุกรรมเหล่านี้หมายความว่าเมื่อคนสองคนได้กลิ่นโมเลกุลเดียวกัน คนหนึ่งอาจได้กลิ่นดอกไม้ในขณะที่อีกคนไม่ได้กลิ่นอะไรเลย ในการศึกษาปัจจุบันซึ่งเผยแพร่ทางออนไลน์ล่วงหน้าก่อนการพิมพ์ในProceedings of the National Academies of Sciencesนักวิจัยได้ตรวจสอบปรากฏการณ์นี้ในวงกว้างโดยขอให้คน 332 คนให้คะแนนความเข้ม (ความแรง) ที่รับรู้ได้และความน่าพึงพอใจของกลิ่นเกือบ 70 กลิ่น กลิ่นหลายชนิดที่ใช้เป็นองค์ประกอบทั่วไปของรสชาติอาหาร ซึ่งให้ความเกี่ยวข้องกับการศึกษาในโลกแห่งความเป็นจริง นักวิทยาศาสตร์ยังได้ตัวอย่าง DNA จากอาสาสมัครและใช้เทคโนโลยีการหาลำดับปริมาณงานสูงเพื่อระบุความแตกต่างใน DNA ของยีนรับกลิ่นกว่า 400 ยีนจากแต่ละอาสาสมัคร สุดท้าย โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน พวกเขาถามว่าความแตกต่างของยีนแต่ละตัวส่งผลต่อการรับรู้กลิ่นหรือไม่และอย่างไร "เราใช้ยีนของผู้คนเพื่อระบุว่าใครมีรูปแบบที่เสียหายของตัวรับที่กำหนดและเปรียบเทียบการรับรู้กลิ่นของพวกเขากับบุคคลที่มีตัวรับรูปแบบที่ใช้งานได้มากกว่า กลิ่นนั้นแรงน้อยกว่าหรือไม่ สบายกว่าไหม ทั้งสองอย่างหรือไม่" ทริมเมอร์กล่าว ผลลัพธ์น่าประหลาดใจ: การเปลี่ยนแปลงในตัวรับเพียงตัวเดียวมักจะเพียงพอที่จะส่งผลต่อการรับรู้กลิ่นของบุคคล "เนื่องจากกลิ่นส่วนใหญ่กระตุ้นตัวรับหลายตัว นักวิทยาศาสตร์หลายคนคิดว่าการสูญเสียตัวรับไปหนึ่งตัวจะไม่สร้างความแตกต่างในการรับรู้กลิ่นนั้น แต่งานของเราแสดงให้เห็นว่าไม่ใช่กรณีนี้ และการเปลี่ยนตัวรับเพียงตัวเดียวสามารถสร้างความแตกต่างอย่างมากใน คุณรับรู้กลิ่นได้อย่างไร" แผ่นดินใหญ่กล่าว การค้นพบนี้ยังเผยให้เห็นว่าการทำงานของตัวรับมักเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงของความแรงในการรับรู้กลิ่น ตัวอย่างเช่น คนที่มีตัวรับกลิ่นรุ่นที่ทำงานน้อยกว่าที่รู้จักกันในชื่อ OR11A1 พบว่าโมเลกุลของกลิ่น 2-ethylfenchol มีความเข้มข้นน้อยกว่าคนที่มีตัวรับกลิ่นรุ่นที่ทำงานได้ดีกว่า "กลิ่นที่เกี่ยวข้องกับ 2-ethylfenchol เป็นส่วนหนึ่งของเหตุผลที่ผักรากเช่นหัวบีทมีรสเหมือนดิน ดังนั้นความแตกต่างในตัวรับ OR11A1 อาจอธิบายได้ว่าทำไมบางคนถึงอธิบายว่าหัวบีทมีรสชาติเหมือนสิ่งสกปรก" ทริมเมอร์กล่าว ในอนาคต นักวิจัยจะพยายามขยายความเข้าใจเกี่ยวกับระบบการดมกลิ่นโดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อตรวจสอบการมีส่วนร่วมของตัวรับหลายตัวในการรับรู้กลิ่น