La composizione chimica degli odori rivelata dagli scienziati

Gli odori, come quello del caffè, dei fiori o della torta di zucca fresca, sono creati da molecole profumate rilasciate da varie sostanze e rilevate dal nostro naso. In sostanza, sentiamo l'odore delle molecole, l'unità base della materia che conserva le sue proprietà fisiche e chimiche.

Un gruppo di ricerca guidato dal dottor Zhou Wen dell'Istituto di psicologia dell'Accademia cinese delle scienze ha scoperto che questo processo di “olfatto” comporta l'analisi delle caratteristiche strutturali submolecolari.

Lo studio è stato pubblicato online in La natura del comportamento umano Il 18 marzo.

In questo studio, i ricercatori hanno perturbato l’elaborazione delle caratteristiche molecolari sfruttando l’adattamento – un meccanismo fondamentale mediante il quale specifiche risposte neurali si degradano dopo una stimolazione ripetuta o prolungata. Hanno inoltre sfruttato le relazioni substrutturali e sovrastrutturali tra i composti selezionati.

Valutazioni comportamentali sistematiche di oltre 400 partecipanti hanno rivelato una rottura dell’“odore” uniforme del complesso dopo l’adattamento all’infrastruttura. Il composto cominciò ad avere l'odore di un composto diverso che rappresentava la parte non adattata. È importante sottolineare che questo cambiamento è avvenuto indipendentemente dalle caratteristiche percettive olfattive come l’intensità e il piacere.

Ulteriori confronti tra la forza e i modelli delle risposte cerebrali evocate dagli odori prima e dopo l’adattamento della sottostruttura indicano che le attività nella corteccia piriforme anteriore e nell’amigdala trasportano informazioni strutturali locali. Queste aree olfattive proiettano alla corteccia piriforme posteriore, che è nota per rappresentare l'odore degli oggetti attraverso la codifica dell'insieme. Nella corteccia piriforme posteriore, l'adattamento sottostrutturale rende il modello di risposta al composto più simile alla risposta alla parte non adattata del composto (rispetto alla parte adattata), parallelamente alle osservazioni comportamentali.

I risultati gettano nuova luce sul calcolo neurale alla base della formazione degli odori. Hanno stabilito una corrispondenza diretta tra la codifica delle caratteristiche chimiche submolecolari e ciò che annusiamo e hanno dimostrato che le rappresentazioni percettive e neurali della sostanza odorosa non sono statiche ma possono essere modificate dinamicamente da recenti incontri olfattivi.

Secondo i ricercatori, gli odori che sperimentiamo sono quindi manifestazioni dell'analisi e della sintesi in corso nel sistema olfattivo, respiro dopo respiro, delle caratteristiche strutturali e delle relazioni tra i composti volatili nel nostro ambiente chimico in continua evoluzione.

Questo studio è stato sostenuto da Major Projects STI2030, dall’Accademia cinese delle scienze e dalla National Natural Science Foundation of China.