Hur fungerar känslan av lukt?

Luktkänslan, känd som olfaction, använder ett sensoriskt organ som kallas näsan för att överföra doftinformation till luktbarken i hjärnan. Diffusa suspensioner av relevanta molekyler, kallad lukt, analyseras av näsan med hjälp av ett molekylärt lås-och-nyckelschema där lukt identifieras genom deras unika kemiska signaturer.

Sinnet utvecklades som ett sätt att upptäcka överlevnadsrelevant information om den yttre världen, särskilt utvärdering av mat. Lukt är den äldsta av sinnena, med analoger som går tillbaka till de första djuren för 600 miljoner år sedan. En av de fem primära sinnena, lukt är mest intimt associerad med bildandet av minnen.

Olfaktoriska receptorneuroner, cellerna som ansvarar för lukt, är belägna på en 1-by-2 tum remsa av vävnad som kallas lukten epitel, belägen cirka 3 tum över och bakom näsborrarna. Det mänskliga luktepitelet är cirka 16 cm², kontrast till vissa hundar som har 150 cm².

Med avancerad färgvision kan syn betraktas som den primära mänskliga känslan: lukten spelar en mer begränsad roll, främst relaterad till mat och sexuell bindning. De luktmottagande neuronerna omges av supporterceller som utsöndrar slem, vilket gör det lättare att plocka upp luktmolekyler. Näsborrarna täcks i hår för att förhindra intrång av oönskade organismer och livlösa material från miljöerna.

De luktreceptorneuronerna, som var och en kan upptäcka flera molekyler, projicerar axoner in i hjärnan via luktnerven. Dessa projektioner konvergerar på en liten (~ 50 mikron) struktur som kallas luktkulan och konvergerar i slutändan till bara 100 neuroner. Med tanke på graden av konvergens som finns i den luktande delen av nervsystemet kan det tyckas vara ett under att vi kan skilja mellan så många dofter, men uppenbarligen godtyckliga aktiveringsmönster bland de 100 nervcellerna räcker för att göra jobbet. De flesta människor kan skilja mellan flera tusen dofter och varierande intensitets- och doftkombinationer däri.