לעתים קרובות אנו מבינים עד כמה חוש הריח שלנו חשוב רק כשהוא כבר לא שם: אוכל כמעט לא טעים, או שאנחנו כבר לא מגיבים לסכנות כמו ריח עשן. חוקרים מבית החולים האוניברסיטאי בון (UKB), אוניברסיטת בון ואוניברסיטת אאכן חקרו לראשונה את המנגנונים הנוירונים של תפיסת ריח אנושי. תאי עצב בודדים במוח מזהים ריחות ומגיבים ספציפית לריח, לתמונה ולמילה הכתובה של חפץ, למשל בננה. תוצאות מחקר זה סוגרות פער ידע רב שנים בין מחקר ריחות של בעלי חיים לבני אדם וכעת פורסמו בכתב העת הנודע "Nature".
טכניקות הדמיה כגון הדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית (fMRI) חשפו בעבר אילו אזורים במוח האנושי מעורבים בתפיסת הריח. עם זאת, שיטות אלו אינן מאפשרות לחקור את חוש הריח ברמה הבסיסית של תאי עצב בודדים.
לכן, ההבנה שלנו לגבי עיבוד ריחות ברמה התאית מבוססת בעיקר על מחקרים בבעלי חיים, ולא היה ברור באיזו מידה ניתן להעביר תוצאות אלו לבני אדם".
פרופ' פלוריאן מורמן, סופר מתכתב מהמחלקה לאפילפטולוגיה ב-UKB, חבר באזור המחקר הטרנס-תחומי (TRA) "חיים ובריאות", אוניברסיטת בון
תאי עצב במוח מזהים ריחות
קבוצת המחקר של פרופ' מורמן הצליחה כעת לראשונה לתעד את פעילותם של תאי עצב בודדים במהלך ההרחה. זה היה אפשרי רק בגלל שהחוקרים עבדו יחד עם מטופלים מהמרפאה לאפילפטולוגיה ב-UKB, אחד ממרכזי האפילפסיה הגדולים באירופה, אשר הושתלו אלקטרודות במוחם למטרות אבחון. הוצגו בפניהם ריחות נעימים ולא נעימים, כמו דגים ישנים. "גילינו שתאי עצב בודדים במוח האנושי מגיבים לריחות. על סמך פעילותם, הצלחנו לחזות במדויק איזה ריח מורחים", אומר הסופר הראשון מרסל קהל, דוקטורנט באוניברסיטת בון בפרופ'. קבוצת העבודה של מורמן ב-UKB. המדידות הראו כי אזורי מוח שונים כגון קליפת הריח הראשונית, הידועה מבחינה אנטומית כקורטקס הפירפורמי, וגם אזורים מסוימים באונה הטמפורלית המדיאלית, במיוחד האמיגדלה, ההיפוקמפוס והקורטקס האנטורינאלי, מעורבים במשימות ספציפיות. בעוד שפעילות תאי העצב בקליפת הריח ניבאה בצורה המדויקת ביותר איזה ריח מורח, פעילות עצבית בהיפוקמפוס הצליחה לחזות האם ריחות זוהו בצורה נכונה. רק תאי עצב באמיגדלה, אזור המעורב בעיבוד רגשי, הגיבו בצורה שונה בהתאם לשאלה אם ריח נתפס כנעים או לא נעים.
תאי עצב מגיבים לריח, לתמונה ושמה של הבננה
בשלב הבא חקרו החוקרים את הקשר בין תפיסת הריחות והתמונות. לשם כך הם הציגו למשתתפי מחקר בון את התמונות התואמות לכל ריח, למשל הריח ובהמשך צילום של בננה, ובדקו את תגובת הנוירונים. באופן מפתיע, תאי עצב בקליפת הריח הראשונית הגיבו לא רק לריחות, אלא גם לתמונות. "זה מצביע על כך שהמשימה של קליפת הריח האנושית חורגת הרבה מעבר לתפיסה הטהורה של ריחות", אומר הסופר המתכתב פרופ' מארק ספר מהמכון לביולוגיה II באוניברסיטת RWTH Aachen.
החוקרים גילו תאי עצב בודדים שהגיבו במיוחד לריח, לתמונה ולמילה הכתובה של – למשל – הבננה. גילוי זה מצביע על כך שמידע סמנטי מעובד בשלב מוקדם בעיבוד הריח האנושי. התוצאות לא רק מאשרות עשרות שנים של מחקרים בבעלי חיים, אלא גם מראות כיצד אזורי מוח שונים מעורבים בתפקודים ספציפיים של עיבוד ריחות אנושיים. "זו תרומה חשובה בדרך לפענוח קוד הריח האנושי", אומר פרופ' מורמן. "מחקר נוסף בתחום זה נחוץ על מנת לפתח יום אחד עזרי ריח שנוכל להשתמש בהם בחיי היומיום באופן טבעי כמו משקפיים או מכשירי שמיעה".