دانشمندان به معماي سيستم بويايي انسان پي بردند

انسان‌ها قادرند طيف گسترده‌اي از بوها را تشخيص دهند كه اين رايحه‌ها شامل اولين گل‌ها و شكوفه‌هاي بهاري تا نامطبوع‌ترين بوهاي ممكن مي‌شود. دانشمندان در سال‌هاي اخير همواره با چالش بزرگي در اين مساله روبرو بوده و موفق نشده بودند تا گره از فرآيند كار سيستم بويايي و تركيب آن با مغز انسان بگشايند.

براساس اطلاعات ارائه شده در پشت بيني انسان ميليون‌ها نورون گيرنده‌ي بويايي قرار دارند كه بوهاي شنيده شده توسط انسان را به مغز انتقال مي‌دهند.

در هر دم كه در چرخه‌ي تنفس انجام مي‌دهيم، ميليون‌ها مولكول وارد بيني شده و از اين طريق به نورون‌هاي قرار گرفته در پشت سيستم بويايي مي‌رسند. هر يك از نورون‌هاي مورد انديشه متخصصين داراي يك گيرنده‌ي منحصر به فرد است كه از اين‌رو تنها قادر است تا مولكول‌هاي بودار مشخصي را شناسايي كرده و تشخيص دهد. چينش يا پراكندگي اين نورون‌هاي گيرنده بصورت برابر باعث مي‌شود تا انسان قادر باشد تا طيف گسترده‌اي از بوها را تشخيص دهد.

اما چرا سيستم بويايي چنين كاركردي دارد؟ جيان هوآ شينگ، محقق ارشدي كه تحقيقات مورد انديشه متخصصين را به پيش مي‌برد، در اين خصوص چنين اظهار انديشه متخصصين كرده است:

در دهه‌هاي اخير دانشمندان علوم اعصاب در پي يافتن پاسخ دو سوال اصلي در مورد ساختار سيستم بويايي انسان بودند؛ اول اينكه چرا هر نورون داراي فقط يك نوع از دريافت كننده‌هاي بويايي است و دوم اينكه چگونه در آن واحد مي‌توانند در كنار يكديگر با پراكندگي برابر اقدام به شناسايي يك رايحه و بو كنند.

براساس يافته‌هاي دانشمندان، سيستم بويايي انسان با استفاده از يك مكانيزم بسيار كارا تمام گيرنده‌هاي بويايي را با بهره‌گيري از پرداكندگي برابري در بيني به همراه دارد. سيستمي با چنين ساختاري را در فيزيك با عنوان Cooperativity مي‌شناسند. مفهوم Cooperativity به معناي قرار گرفتن اعضاي منحصر بفرد با عملكرد مستقل در يك سيستم است كه در يك سيستم بصورت متحد عمل كرده و در قالب سيستم به حل مساله مي‌پردازند. براي مثال مي‌توان به دسته‌ي ماهي‌هايي اشاره كرد كه هر يك موجوديت مستقلي دارند، اما در زمان شنا بصورت يكپارچه و با نظم خاصي درون آب به حركت مي‌پردازند.

در مورد سيستم بويايي انسان، دانشمندان مدلي را شبيه‌سازي كردند كه در آن مي‌توان نحوه‌ي عملكرد متحد گيرنده‌هاي بويايي را در يك ساختار سه لايه مشاهده كرد. يافته‌هاي جديد دانشمندان با اطلاعات پيش‌بيني كه حاصل تحقيقات محققان در سال‌هاي گذشته است، همخواني دارد.

جيان هوآ با اشاره به ساختار گيرنده‌هاي بويايي در انسان، به كارگيري يك فرآيند مهندسي پيچيده براي تركيب اين نورون‌ها را بصورت بسيار ساده، شگفت آور خوانده است.

بنابر اطلاعات ارائه شده دانشمندان در انديشه متخصصين دارند تا در تحقيقات آينده‌ي خود به مطالعه عملكرد نورون‌ها بپردازند.