Siasatan otak wanita berusia 29 tahun itu membingungkan untuk mengatakan paling sedikit: Ia mendedahkan bahawa dia telah kehilangan struktur otak yang dia perlukan untuk dapat mencium, tetapi dia dapat menghidu bau lebih baik daripada orang biasa.
Ternyata, dia bukanlah satu-satunya dengan keupayaan misteri ini, menurut satu kajian baru yang diterbitkan hari ini (6 November) dalam jurnal Neuron. Penyelidik telah menemui sekumpulan kecil orang yang seolah-olah menentang sains perubatan: Mereka boleh mencium walaupun kekurangan "mentol olfactory," rantau di bahagian depan otak yang memproses maklumat tentang bau dari hidung. Ia tidak jelas bagaimana mereka dapat melakukan ini, tetapi penemuan menunjukkan bahawa otak manusia mungkin mempunyai keupayaan yang lebih besar untuk menyesuaikan diri daripada yang difikirkan sebelumnya.
Sekumpulan penyelidik di Israel membuat kesimpulan ini secara kebetulan: Mereka melakukan kajian yang berbeza yang melibatkan pengimejan otak pesakit dengan rasa bau yang biasa menggunakan pencitraan resonans magnetik (MRI). Tetapi mereka menyedari bahawa seorang wanita sepertinya telah kehilangan mentol penciumannya.
Para saintis berpendapat ini adalah mengejutkan kerana iklan untuk kajian mereka telah menyatakan para peserta harus mempunyai bau yang baik, namun, berdasarkan imbasan otaknya, wanita itu tidak boleh berbau. Para penyelidik menyangka "mungkin dia tidak melihat" bahagian iklan itu, kata pengarang senior Noam Sobel, seorang profesor neurobiologi di Institut Sains Weizmann di Israel. Tetapi apabila mereka bertanya kepadanya, dia berkata dia mempunyai rasa bau yang sangat baik.
Jadi Sobel dan pasukannya bertanya sama ada mereka boleh melakukan lebih banyak imbasan dan ujian ke atasnya dan mendapati bahawa dia mempunyai rasa bau yang sedikit lebih baik daripada orang biasa. "Pemahaman kami adalah bahawa bau pada asasnya dipetakan di permukaan mentol," dan otak entah bagaimana membaca peta ini, Sobel memberitahu Live Science. Sekiranya anda kekurangan peta ini, anda juga tidak mempunyai keupayaan untuk berbau, katanya.
Memutuskan untuk meneruskan ini, para penyelidik merekrut lebih ramai orang sebagai "kawalan" berbanding dengan kes yang tidak biasa. Semua kawalan ini adalah wanita dan semua kidal seperti subjek asal. "Lihatlah," dalam imbasan kesembilan kawalan "kami menemui wanita lain tanpa mentol penciuman dan rasa bau yang sempurna," kata Sobel. Pada ketika itu, "ia mula kelihatan seperti tidak kebetulan."
Cap jari bau dunia
Kumpulan kemudian memutuskan untuk mencari melalui pangkalan data yang dikenali sebagai Human Connectome Project yang telah menerbitkan lebih daripada 1,100 imbasan MRI, bersama-sama dengan maklumat mengenai rasa bau para peserta. Para penyelidik mendapati bahawa daripada 606 wanita, tiga daripada mereka tidak mempunyai mentol olfactory, tetapi mereka mengekalkan keupayaan untuk mencium (dan salah satu dari tiga adalah kidal).
Mereka melakukan lebih banyak imbasan otak dan ujian bau pada kedua-dua wanita itu, dan seorang wanita lain yang juga kehilangan mentol penciumannya tetapi tidak dapat menciumnya. Subjek ketiga ini mempunyai apa yang disebut anosmia kongenital, atau ketidakupayaan seumur hidup untuk berbau. Seperti yang dijangkakan, mereka mendapati bahawa wanita yang mempunyai anosmia kongenital tidak dapat mencium bau yang paling banyak, sementara dua wanita lain dapat mencium bau serta orang dengan mentol penciuman.
Sebagai langkah terakhir, para penyelidik ingin mencipta "sidik jari persepsi penciuman" yang mendokumentasikan apa yang dunia berbau kepada para peserta ini. Untuk melakukan itu, mereka bertanya kepada wanita dan 140 wanita lain yang sama berumur untuk menilai bagaimana dua bau yang sama antara satu sama lain, seperti lemon dan oren, atau lemon dan sekejap. Cap jari kedua wanita tanpa mentol olahan adalah setanding dengan cap jari peserta lain. Terlebih lagi, cap jari kedua-dua wanita itu lebih dekat antara satu sama lain berbanding dua peserta lain.
Walau bagaimanapun, terdapat sedikit perbezaan. Contohnya, mereka tidak dapat mengesan bau seperti mawar, yang merupakan salah satu bau yang paling biasa dalam ujian pencium, kata John McGann, seorang profesor profesor di jabatan psikologi Rutgers University yang bukan sebahagian daripada kajian.
Pada tahun '80an dan '90an, terdapat kajian yang dilakukan terhadap tikus yang mencadangkan jika mereka telah mengeluarkan mentol olfactory mereka masih dapat berbau. Tetapi "orang-orang yang diteliti agak terputus oleh bidang kami, mereka benar-benar dibelasah" untuk masalah metodologi, kata Sobel. "Siapa tahu, mungkin sekarang saya juga akan hancur," katanya. Ini kerana penemuan mereka bertentangan dengan dogma - takrif buku teks mentol penciuman mengatakan mereka "sangat penting" untuk sistem deria, katanya. Jadi apa yang berlaku?
Hidung otak
Tidak jelas mengapa keupayaan ini hanya terdapat pada wanita, khususnya pada wanita kidal. Kebanyakan kajian imbasan otak tidak termasuk peserta yang kidal untuk mengurangkan variasi di kalangan peserta, yang mungkin menjadi alasan mengapa ini tidak dijumpai sebelum ini, kata Sobel. Itu kerana orang yang betul-betul boleh mempunyai otak mereka yang berwayar berbeza daripada mereka yang kidal.
Ia juga tidak jelas bagaimana wanita ini mengembangkan rasa bau di otak mereka tanpa mentol olfactory. Tetapi terdapat beberapa hipotesis yang dapat menjelaskan apa yang berlaku, kata Sobel. Yang pertama adalah bahawa wanita-wanita ini dilahirkan tanpa mentol olfactory dan kemudian entah bagaimana, kerana otak mereka berkembang pada masa kanak-kanak, mereka mendapati cara untuk membuat kerja-kerja bau, yang akan membuktikan bagaimana "plastik" otak, katanya. Dalam erti kata lain, satu lagi kawasan otak mungkin telah mengambil alih tugas menyampaikan maklumat aroma ke otak.
Alternatif alternatif yang lebih menarik ialah "anda tidak perlu mentol olfactory" untuk mengesan, mendiskriminasi dan mengenal pasti bau, katanya. Itu bermakna kerja olfaction sangat berbeza daripada yang kita fikirkan dan mentol olfaki sedang melakukan sesuatu yang lain, tambahnya. Sebagai contoh, kebanyakan mamalia apabila mereka bau sesuatu perlu membuat dua keputusan - apa bau dan di mana ia datang. Mungkin mentol pencium berfungsi untuk mengetahui di mana bau datang dari tetapi tidak apa bau itu, katanya. Tetapi ini semua spekulatif dan perlu diuji, katanya.
Thomas Cleland, ketua bersekutu dan profesor di jabatan psikologi di Cornell University yang juga bukan sebahagian daripada kajian itu, mengatakan bahawa ia tidak mungkin bahawa saraf yang membentuk mentol olfactory sebenarnya hilang pada pesakit-pesakit ini. "Litar yang berkaitan, atau sesuatu yang menyerupainya, agak salah, secara dalaman secara anatomi tidak teratur, dan / atau berbentuk berbeza, berbanding dengan tidak benar," katanya kepada Live Science melalui e-mel. "Dan jika ini benar, tidak aneh bahawa wanita-wanita ini boleh mencium sedikit sebanyak."
Tetapi jika ada beberapa jenis struktur pelarian, "anda akan menjangkakan bahawa terdapat beberapa anomali dalam imbasan mereka di suatu tempat," kata Joel Mainland, ahli bersekutu Monell Chemical Senses Centre di Philadelphia, yang juga bukan sebahagian daripada kajian ini. "Idea bahawa mungkin ada struktur yang berbeza mengenai peranan mentol pencium akan mengejutkan dan mengagumkan."
Penemuan itu "hampir sama dengan kebanyakan bidang yang difikirkannya," kata Tanah Besar kepada Live Science. "Saya fikir ia sangat kritikal yang kita fikirkan apa yang berlaku."
