מדעני מכון ויצמן למדע גילו: מידת הנעימות של ריחות היא ה"סולם" הבסיסי שעל פיו מאורגנת תפיסת הריח

יכולתם של ריחות מסוימים לגרום לנו תחושת הנאה – או גועל – עשויה להיראות כעניין פעוט של טעם, אבל מחקר חדש של מדעני מכון ויצמן מראה כי מידת הנעימות של ריחות היא ה"סולם" הבסיסי שעל-פיו מאורגנת תפיסת הריח. ממצאי המחקר, שמתפרסם היום בכתב העת Nature Neuroscience מראים, כי קיים מתאם בין התגובה העצבית לריח מסוים לבין מידת הנעימות של אותו ריח. מתאם זה אפשר לחוקרים לקבוע אם ריח מסוים נעים או לא נעים לאדם הנבדק – על פי מדידות שנעשו באמצעות אלקטרודה שהוחדרה לחלל האף.

איברי החישה התפתחו במהלך האבולוציה כך שיקודדו בצורה הטובה ביותר את המידע החושי, ולכן המבנה שלהם משקף "סולם" מארגן. כך, לדוגמה, ראייה היא חוש מרחבי בעיקרו, ולכן ארגון הרשתית מייצג קואורדינטות הממפות את המרחב הנראה. השמיעה, לעומת זאת, היא טונאלית, ולכן המבנה של האוזן הפנימית מייצג סולם טונים. בתחום הריח, המצב שונה: הסולם התפיסתי אשר על-פיו מאורגן חוש הריח אינו ידוע, ומדענים אינם יודעים להצביע על הקשר שבין מבנה הקרום האחראי על ההרחה, המצוי בחלל האף, לבין האופן בו אנו תופסים ריח.

הניסיון לפענח את הקשר הזה הוא שעמד במוקד המחקר של צוות המדענים בראשותו של פרופ' נועם סובל מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע. האפשרות כי מדובר בארגון המבוסס על נעימותם של ריחות עלתה מממצאים של קבוצות מחקר ברחבי העולם, וכן ממחקרים קודמים של פרופ' סובל, שהראו כי קיים קשר בין המבנה הכימי של חומר ריח מסוים, לבין מידת הנעימות שלו. בעקבות כך עלתה השערה כי הקולטנים האחראיים על חישת הריח בחלל האף – הכוללים כ-400 תתי-סוגים שונים – מסודרים על גבי הקרום על פי עקרון מארגן כלשהו, המייצג את מידת הנעימות של הריח. השערה זו עומדת בניגוד לתיאוריה מקובלת, לפיה הקולטנים מפוזרים על הקרום באופן אקראי ואחיד.

כדי לבדוק את ההשערה, החדירו המדענים אלקטרודה דרך הנחיר אל חלל האף של הנבדקים, ומדדו את התגובה העצבית הנוצרת בתגובה לריחות שונים, במיקומים שונים על גבי הקרום. בגלל צפיפותם הרבה של קולטני הריח, מהווה למעשה האות העצבי שנמדד את סכום הפעילות של אלפי קולטנים שונים. ממצאי המדידות הראו, כי עוצמתו של האות העצבי משתנה במיקומים שונים על פני הקרום. מסקנת החוקרים הייתה שהקולטנים השונים אינם מפוזרים באופן אחיד ואקראי, אלא מקובצים במתחמים בחוקיות מסוימת, וכל מתחם מגיב במידה החזקה ביותר לריח אחר. בהמשך התגלה, כי מיקום שהגיב במידה מקסימלית לריח נעים, נטה להגיב במידה חזקה גם לריחות נעימים אחרים, ולהפך: מיקומים בהם נמדדה תגובה חזקה לריח לא נעים כלשהו, הגיבו בעוצמה גם ליתר הריחות הלא נעימים. כלומר, החוקיות שעל-פיה מחולקים הקולטנים למתחמים השונים הוא מידת הנעימות של ריחות.

האם ממצאי המחקר אכן משקפים את הנעשה בעולם האמיתי? פרופ' סובל אומר כי למרות העובדה שהריח בטבע מורכב מאוסף גדול של מולקולות נדיפות – פרחי וורדים, לדוגמה, משחררים 172 מולקולות כאלה, הדומיננטית מביניהן תקבע איזה איזור עיקרי בקרום הריח יגיב לגירוי. יתר החומרים יתרמו במידה משנית.

"גילינו מתאם ברור בין תבנית התגובה העצבית לריח, לבין מידת הנעימות של הריחות. כמו בראייה ובשמיעה גם בחוש הריח, ארגון הקולטנים על-פני השטח משקף ציר תפיסתי בסיסי", אומר פרופ' סובל. מסקנה נוספת של ממצאי המחקר היא שההנאה מריחות מוטבעת בנו מראש, ואינה אינדיבידואלית. "עם זאת, יתכן שמתחמי הריח יכולים לעבור ארגון מחודש, בעקבות הקשרים אישיים ותרבותיים או ניסיון חיים. שינויים כאלה בארגון הקרום, וכמובן שגם תהליכי עיבוד המידע החישתי שמתחוללים לאחר מכן, יוצרים את החוויה האישית שלנו בתגובה לריח".

 

המחקר נעשה על-ידי ד"ר הדס לפיד, ד"ר שגית שושן וד"ר אנטון פלוטקין מקבוצתו של פרופ' סובל, בשיתוף ד"ר אלעד שניידמן מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע, ד"ר יהודה רוט מבית החולים וולפסון בחולון, פרופ' הילרי פוט מהאוניברסיטה העברית בירושלים ופרופ' תומס הומל מאוניברסיטת דרזדן בגרמניה.

 

 

 

מידע נוסף – ותמונות – אפשר לקבל במשרד דובר מכון ויצמן למדע 08-934-3856