Çürük deniz ürünlerinin kokusuyla, bir hanımelinin baş döndürücü kokusunu nasıl ayırt ederiz?
NYU Langone Health tarafından gerçekleştirilen yeni bir araştırmada bilim insanları bir kokuyu bir başkasından ayırt etmemize olanak tanıyan karmaşık olaylar zincirini açıklığa kavuşturmak amacıyla laboratuvarda ürettikleri yapay kokulardan yararlandılar.
Burun boşluğunun derinliklerinde, gözler ve kulakların yanı sıra, çevremizde olup bitenleri algılamamıza yardımcı olan milyonlarca duyu siniri hücresi vardır. Bu hücreler kokulu bir kimyasal ya da koku maddesi tarafından uyarıldıklarında, beynin koku merkezi olarak bilinen koku soğancığını oluşturan ve glomerül adı verilen yumak biçiminde oluşumlardaki binlerce sinir hücresine sinyaller gönderirler. Bir dizi glomerül devreye girdiğinde ananas kokusuyla ilintili bir algı oluşurken, bir başka dizi turşu kokusunu çağrıştırır.
Görme ve işitme duyularından farklı olarak, beynin belli kokuları algılarken onun hangi niteliklerinden yararlandığı henüz bilinmiyor. Bir kişinin yüzünü gördüğünüzde, gözlerini anımsamanız gelecekte o kişiyi tanımanıza yardımcı olabilir. Oysa, beynin o kişiyi tanıması açısından kulaklar ve burunun önemi daha az olabilir. Fareler üzerinde yapılan bu son çalışmada beyinde kokuların temsil edilmesiyle ilgili ayırt edici özellikleri bulmaya çalışan araştırmacılar, glomerülleri etkin kılmak amacıyla optogenetik adı verilen bir yöntemden yararlandılar. Işık aracılığıyla beyindeki sinir hücrelerinin uyarılmasına yarayan bu yöntem aynı zamanda beynin belirli bölgelerinin işlevini belirlemeye de yardımcı olabiliyor.
Araştırmacılar glomerüllerdeki belli etkinlik örüntülerini devinime geçirmek suretiyle farelerin gerçek olarak algıladıkları “yapay kokular” ürettiler. Belirledikleri altı glomerülü etkinleştirip fareleri kendilerinin bilmedikleri bir kokuyu tanımak üzere eğiten araştırmacılar, doğru kokuyu algıladıklarında içebildikleri su ile fareleri ödüllendirdiler.
Ardından etkinleştirilen glomerüllerin zamanlama ve karışımında değişiklikler yaparak bunun farelerin davranışları üzerindeki etkilerini gözlemlediler. Araştırmanın bu aşaması her bir glomerülün kokunun doğru bir biçimde tanınmasındaki önemini belirlemeye olanak tanımaktaydı. Gerçekte, koku soğancığı içindeki her bir glomerül minik birer duyu organı işlevini görüyordu.
Araştırmacılar glomerüllerin etkinleşme sıralamasının da koku algısı açısından can alıcı bir önem taşıdığına tanık oldular. İlk etkin kılınan glomerülü değiştirdiklerinde, farelerin doğru kokuyu algılama becerilerinde %30’luk bir düşüş olduğunu, son olarak etkinleştirilen glomerülü değiştirdiklerinde de yalnızca %5’lik bir düşüş meydana geldiğini gördüler.
Araştırmayı yürüten sinirbilimci Dmitry Ringberg ve arkadaşları, glomerüllerdeki etkinleşme sıralamasının tıpkı “bir ezginin notaları gibi” birlikte işlev gördüklerine dikkat çekiyorlar. Bu durumda nota işlevi gören glomerüllerin önemli bir yere sahip olduklarını, ezginin, bir başka deyişle algısal deneyimin, doğru zamanlama olmadığında kesintiye uğradığını belirtiyorlar. Bir ezginin yedinci notasını değiştirmek algılanabilir bir fark yaratmazken, ilk iki notanın yerini değiştirmenin tümden farklı bir ezgiyle sonuçlanabileceğini dile getiren araştırmacılar, koku almanın yalnızca hangi glomerülün etkin duruma gelmesiyle ilintili olmayıp, zamanlamasıyla da bağlantılı bir durum olduğuna parmak basıyorlar.
Ezgi benzetmesine dönecek olursak, görünüşe bakılırsa ilk birkaç nota parçanın tanınması açısından can alıcı bir önem taşıyor. Beethoven’in 5. Senfonisi'ni düşünün!
Bilim insanları araştırmayı daha kapsamlı bir biçimde sürdürüp, koku alma soğancığından gelen bilgileri alır almaz beynin başka bölgelerinin koku ve nesnelerin algılanmasına nasıl katkıda bulunduğunu açıklığa kavuşturmayı umuyorlar. Ringberg “Matrix filmine ufacık bir adım daha yaklaştık. Bir bakıma, bu filmi koku bağlamında yeniden oluşturduk” diyor.
Rita Urgan
Kaynak: The Brain Interprets Smell Like the Notes of a Song, Scientific American / Haziran 2020
