Olfatto, come riusciamo a sentire i profumi?

In natura singoli profumi sono piuttosto rari. Quello che ci arriva al naso è piuttosto il risultato di una miscela di sentori diversi, sostanze volatili che riusciamo (come animali) a percepire grazie a un sofisticato e complesso sistema olfattivo. Tutto ha inizio dalla stimolazione dei recettori olfattivi, ai quali si legano i profumi (le molecole volatili), dando il via a un complesso processo che permette di trasformare uno stimolo chimico in un segnale elettrico, che arriva dritto al cervello. Questo segnale arriva più facilmente se gli odori di partenza sono mescolati insieme in un bouquet complesso rispetto a singoli ingredienti. Perché? A rispondere è oggi una ricerca, pubblicata PLoS Computational Biology.

Il mistero dell’olfato

L’olfatto affascina da sempre i ricercatori – basti pensare al mistero del profumo delle rose o a come riusciamo a sopportare a volte anche alcune puzze – ma la maggioranza degli studi in materia si sono focalizzati principalmente su singole molecole pure o al massimo su miscele con pochi componenti odoranti. Sul come riusciamo a odorare il mondo nella sua complessità sappiamo in sostanza ancora poco. Ad approfondire le conoscenze in merito è lo studio di Thomas Nowotny e Ho Ka Chan presso la University of Sussex, in cui gli scienziati hanno esaminato il modo in cui vengono sniffate miscele di odori complesse.

Bouquet o singoli profumi

Nel loro studio i ricercatori hanno cercato di far luce sulle differenze esistenti tra la risposta olfattiva ai singoli odori o a miscele complesse. Per farlo hanno realizzato un modello matematico che descrive la dinamica di legame dei recettori sia per una singola molecola pura che per una determinata miscela di odori. Attraverso questo modello gli scienziati hanno determinato la velocità d’eccitazione neuronale scatenata da un unico odore o da una miscela. Il modello computazionale messo a punto è generico, ovvero non è correlato a una singola specie animale. I ricercatori hanno così osservato che la risposta alle miscele non solo è più stabile ma anche più rapida, dal momento che per le miscele una più alta frazione di recettori olfattivi si attiva subito dopo l’inizio dello stimolo rispetto ai singoli odoranti. Gli esperimenti condotti sul moscerino della frutta e sulle api hanno confermato quando osservato nelle previsioni elaborate dal modello.

Perché è più facile sentire profumi complessi

Quanto osservato nello studio non sorprende, almeno in chiave evolutiva. Gli animali hanno uno spiccato senso dell’olfatto per miscele complesse, dal momento che la natura stessa è ricca di odori e stimoli olfattivi differenti. Inoltre gli animali stessi possono esser produttori di miscele odorose complesse, che spesso usano anche come sistema di comunicazione, basti pensare ai feromoni. In futuro, queste nuove conoscenze sull’olfatto potranno tornare utili per lo sviluppo di sofisticati sistemi artificiali per la rilevazione di droghe o esplosivi oppure per ideare dei dispositivi per garantire una migliore sicurezza alimentare, individuando il grado di maturazione dei cibi.

Riferimenti: PLoS Computational Biology