Kokuları nasıl algılarız, kokuların insan üzerindeki etkileri nelerdir?

0
51

İnsan onbinlerce farklı kokuyu duyar. Beyin, bu farklı uyarıları nasıl algılar ve birbirlerinden ayırır? Koku alma duyusunun nörofizyolojisi (sinir fizyolojisi) daha iyi tanınmaya ve koklamanın toplumsal işlevi daha iyi anlaşılmaya başlanmıştır.
Uzun zaman, fazladan ve tümüyle hayvansal bir duyu olarak düşünülen koku alma duyusu, günümüzde gittikçe yaygınlaşan bir çalışma konusu olmuştur. Bu duyunun anlaşılması, meriezi sinir sistemine verilen bilgilerin incelenmesinde çarpıcı bir model de sağlamıştır.
Bugün, kötü kokulardan büyük ölçüde arındırılmış evrenimizde, kokunun uygarlıklar tarihindeki yerini düşünmek zordur. XIX, yüzyılda bile, Paris “pis kokular kenti” olarak anlatılmıştır. Sonraları, kamu sağlığı ve şehircilik için, akıtma ve boşaltma gibi, çeşitli temizleme yöntemleri geliştirilmiş, olumlu gelişmeler sağlanmıştır.
Ancak, koku alanında, geliştirilmiş bir parfüm sanayisinin de yardımıyla kazanılan utku sonucu, kokuların nasıl algılandığı konusuna ilgisiz kalınmıştır. Yaklaşık otuz yıldan beri, College de France’dan Jaques le Magnen’m hızlandırdığı koklama ile ilgili çalışmalar, insan ve hayvan yaşamında ki önemi nedeniyle yeni bir hız kazanmıştır. Lyon’da çalışan ve Andre Holley’in yönettiği dünyaca ünlü bir grubun araştırmalarında ise nörofizyolojinin çağdaş teknikleri kullanılmaktadır. Böylece, fizyokimyasal uyarıların (koku yayan moleküller), beyin devrelerinde hem nitel hem de nicel bir bilgiye dönüşmesi süreci (kokunun algılanması) antaşıtmaya başlanmıştır. Dolayısıyla, bu çalışmalar, koku alma duyusunun nasıl işlediğinin anlaşılması sorunundan ayrı olarak, bilginin beyinde nasıl incelendiğinin de modelini kurmaya yarayacaktır.
Bir koku duyduğumuz zaman neler olur? Bu kokuyu, diğerleri arasından nasıl tanırız! Kimi moleküllerin derişim (konsantrasyon) oranı, havanın litresi başına miligramın milyonda birinden küçük olsa bile insan, onbinlerce farklı kokuyu duyma yeteneğindedir.
Kokuyu içine çekme ya da koklama, gerçekten karmaşık bir davranıştır. Her bireyde biraz da burun anatomisine bağlı olarak gerçekleşen koku-tanıma yöntemi, değişik kokular için aynı kalır ve bireysel özellikler gösterir. Tek bir koklama, hemen hemen yeterli algısal bilgiyi verir ve doğal bir koku almanın niteliklerini iyileştirmek çok zordur. Günlük yaşamda, ortalama bir birey için, doğal koklama kapasitesi 30 litre/dakika’dır ve 0.4 saniye içinde 200 c3 hacminde hava emilir. Uyarının şiddeti, uyarının derişimi ve süresi ile artar; fakat belli bir zaman sonra algılama hızla azalır. Bir kokunun içinde uzun süre Kalırsak, artık onu duyamayız (örneğin, lokantadaki kızartma kokulan). Yüksek bir ayırma gücü taşıyan koklama sistemi, aynı zamanda bir uyarıcı sistem görevi de yapar Örneğin, hayvanın, yaklaşan tehlikeyi çabucak sezmesini sağlar.
Koklama ile çekilen belli bir hacimdeki havada bulunan belli sayıdaki moleküller, burun boşluklarının birer parçasını örten koklama mukozasına ulaşır. İnsan burnundaki, yüzeyi hemen hemen bir metal para büyüklüğünde olan koklama mukozasında, on milyonu birkaç kat aşan sayıda sinirsel algılama hücresi vardır. Bu hücrelerin mukozaya gömülü tüylü uçlan (alıcı uçlar), koku veren molekülleri yakalarlar ve aldıkları bilgileri çok ince aksonlara iletirler. Demetler halinde birleşen aksonlar, beyin kökündeki koklama soğanında sona ererler. Sonra bu bilgi, açlık, susama vb, gibi duyguların ilk uyarılarının düzenlendiği limbik ve hipotalamik sistemin bulunduğu bölgeye bağlı olan ilkel bir beyin zarına (paleokorteks) iletilir.
Fizyoloğun sorunu, önce koklama mukozasının düzenlenişini araştırmaktır: Yoksa her koku için özel alıcı hücreler mı vardır? Eğer böyleyse, kokuların ayırt edilmesi, uyarılmış alıcı hücre takımlarının beyince tanınmasına dayanır. Oysa, durum böyle görünmemektedir. Kesin sonuç için, tüm sinir uçlarının incelenmesi ve her birinin tüm kokularla uyarılması gerekecektir, bu ise, olanaksızdır. Gerçekten kokunun algılanması hem yalın, hem de karmaşıktır ve uzaysal kodlama kavramını düşündürür.
Görme ve işitme uyarılarından farklı olarak, koklama uyarısının uzaysal boyutu yoktur: İşıksa) algılama bize, uyarının şiddeti, rengi ve konumu ile ilgili bilgi vererek, kendimizi yöneltmemizi sağlar. Ses algılamanın da benzer işlevleri vardır, oysa koklama uyarısı bunlara benzemez. Görme ile ilgili algılamada, renklerin sınırlan çizilebilir. Koklama algılamasında ise sinirsel yapılar uyanların koordinatlarını kodlamak için kullanılamazlar. Bu sinirlerin, kokunun doğasını ve niteliğini öncelikle kodlamak gibi başka işlevleri vardır. Başka bir deyişle, koku veren uyan, bir koku alma görüntüsü ya da kokunun gerçek bir haritasını verebilir ve bu haritanın okunması ise, uyarının doğasını tanıması ve çeşitli özel belirtilerine uygun olarak ona bir ad (hoş ya da hoş değil vb.) vermesi için, beyine yardımcı olabilir.
Kuram ustalıklı olsa da, deneysel doğrulanması uzun ve titiz bir çalınma gerektirir. Kullanılan ilk tekniklerden biri, elektrik işaretlerinin algılanmasından oluşur. Yüzeyine bir elektrot yerleştirilen mukoza, koku veren bir cisimle uyarılır. Böylece bir elektro-koku algılama grafiği (elektro-olfaktogram) çizilir. Bu grafik, uyarılmış alıcılarca oluşturulan birçok mili-voltluk sapmaların çizimidir. Bu sapmalar, mukoza yüzeyinin yanıtlandır ve aksonlarla beyine iletilen sinir’akımlarının temelini oluştururlar. Elektrot bir kurbağanın koku alma mukozası üzerinde hareket ettirilirse, elektrik dalgasının genliğinin kullanılan kokuya bağlı olarak değiştiği gözlenir. 1960’lı yıllardan beri, tek bir alıcı hücrenin elektriksel etkinliğinin çizilmesi yeni bir teknikle sağlanmaktadır Kurbağanın mukozasına, bir aksonun elektriksel etkinliğini algılayıncaya dek, bir mikroelektrot batırılır. Bu elektriksel etkinlik, koku veren uyarıya bağlı olarak sıklığı (frekansı) artan ya da azalan dalgalar şeklinde kendini gösterir. 1970’de Andre Holley ve arkadaşlarının başlattığı deneyin amacı, değişik yanıtlardan yola çıkarak, koku veren moleküller arasındaki benzerliklerin ve ayrılıkların nicel bir ölçümünü yapmak ve kokuların bir sınıflamasını elde etmekti. Uygulanan binlerce uyarının sayılmasını ve matematiksel incelenmesini yaptıktan sonra, ne kokuların ne de alıcıların kesin bir sınıflamasının yapılamayacağı anlaşılmıştır: Her koku veren madde, belli bir alıcılar kümesinden yanıt gelmesine neden olur; bu kümelerin her biri az çok özeldir. Koku alma görüntüsü denen görüntünün tanımlanmasını sağlayan ise, her uyarıya verilen yanıtların tümünün kümesidir. Bu, koku alma soğanlarına iletilecek ve beyin tarafından yorumlanacak olan görüntüdür. Niteliğin kodlanması, alıcılar kümesinin uyarılmalarındaki değişimlere dayanır.
Öyleyse, çevresel alıcılar düzeyinde şifrelenmiş olan, koku alma ile ilgili bir ilk “görüntü” vardır. Koku alma soğanı, bu bilgiyi nasıl inceleyecektir? Görüntü, soğanın tümü boyunca yayılacak mıdır, yoksa görüntüsel niteliğini koruyacak mıdır?
Koku alma soğanına ulaşan milyonlarca akson, oldukça sayıdaki yumakcıklar üzerinde toplanırlar. Bilgiyi uzaysal düzenlemenin, bu düzeyde korunduğu sanılmaktadır ve yapılmakta olan birçok deney de böyle olduğunun kanıtlarını vermektedir. Birinci deneyde, koku alma soğanına yaban turpu peroksidazi (HRP) olan bir enzim enjekte edilir. HRP’nın geriye doğru bir yol izleme özelliği vardır, dolayısı ile, bu enzim aksonlar boyunca geriye giderek, çevresel uçlara ulaşır. Böylece, koku mukozasının koku alma soğanı üzerindeki izdüşümü incelenebilir.
Ikinci deneyde 2-dezoksiglikoz kullanılir Bir sinir hücresi uyarılma durumunda ise, enerji, yani glikoz harar. 2-dezoksiglikoz hücre aralından emilme özelliği vardır, fakat harcanması söz konusu değildir. Böylece, bu enzimi radyoaktif yöntemle etiketlemek ve sinirsel yapıdaki evrimini izlemek yeterlidir. Deney, karın zarı yolu ile, kendilerine 2-dezoksiglikoz enjekte edilmiş fareler üzerinde yapılmıştır. Bu deneylerde, her kokunun özel bir metabolik etkinlik haritası verdiği ve bu deneyin bir hayvandan öbürüne yinelenebildiği gözlenmiştir (Tam olarak özdeş koşullarda yapılması gereken ve çok uzun süren bu deneylerin zorluğunu vurgulamak gerekir Her farenin incelenmesi için, bir çalışma haftası gerekir).

Aksı yönde de bir deney yapılabilir. Koku alma soğanının elektriksel uyarımı koku veren uyarının yerine geçmelidir ve soğanın değişik yerlerine yapılan elektriksel uyarımlar değişik kokulan çağrıştırmalıdır Bu deneyin sonucunda, bir sinir hücresi boyutunda değişen yerlere uygulanan elektriksel uyarımların, çok kesin işlevsel değişmelere neden olduğu bulunmuştur.
Öte yandan, koku alma bilgisinin uzaysal kodlanması, merkezi sinir sisteminin etkinlik biçimlerinin tanınması için önemli bir işlemdir. Uyarma, bilinçaltına atma ve karşıtlıkları güçlendirme ağlan ile, koklama soğanı düşsel bir entegre devre gibi davranın dolayısıyla iyice tanımasa bile, duyusal bir uyarının çözümlenmesini ve ayırt edilmesini sağlamaya yardım eder. Gerçekten, uyarının daha yalın öğelere (çeşitli frekansları ya da dalgaboylarına) parçalanabildiği görme ve işitmenin tersine olarak, kokuların birçok fizyokimyasal parametresi, moleküllerin stereokimyası (moleküllerin üç boyutlu yapısını inceleyen kimya dalı), vb, vardır.
Bu nedenle, kesin bir koku biçimi yoktur. Koklama da tad alma gibi, tamamlayıcı bir duyudur, temel kokuların bir toplamı olarak algılanamaz. Ayrıca bir kokuya bir ad vermek de çok zordur. Duyum düzenimiz içinde, bir kokunun hoş olup olmadığını, tanıdığımız ya da tanımadığımız bir koku olduğunu da söyleyebiliriz (kokuların bellekteki yen çok kalıcıdır). Buna karşılık, bir kokuyu kolaya adlandıramayız; çünkü kokularla ilgili özel bir dil yoktur Kokulan bitkisel kökeninden (fulya, yasemin vb.), hayvansal kökeninden (amber, misk, deri, vb.) ya da bir anıdan gelen bir adla belirtiriz.
Koku alma »nemi, pek çok sayıda deneyin gösterdiği gibi, tanıma işlevinde çok etkin bir araçtır. Bu toplumsal işlev. özellikle hayvanlarda temeldir. Kimi hormon (feromon gibi) moleküllerinin özel alıcıları ve böyle sağlanan bilgilerin sınır sisteminde izledikleri özel yollar (çevrimler) vardır. Bu nedenle hayvanlarda, koku alma mukozasına yerleşmiş fazladan bir koku alma sinemi, sabankemiği koku alma organı vardır ve bu sistem, ek bir koku alma soğanına karşılıktır.
Şimdi tarımda, ekinlerdeki parazitleri tuzak olacak belli bir yere (örneğin, bir tarladaki bir ağaca) topluca ve hızlıca çekmek için, yukarıda sözü edilen özel hormonlar kullanılmaktadır Fakat etkin olabilmesi için, biyolojik savaşın bu güzel yönteminin daha da çok geliştirilmesi gerekir.
Günümüzde fizyologlar İçirt “toplumsal kokalar “ut çok kesin bir anlamı vardır. Koku kaynağı bir bireyin salgı bezlerinden çıkan toplumsal kokular, bir alıcı birey için bilgi de geri aşırlar. Son çalışmalar, çocuğun, doğduğu günden başlayarak annesini kokusundan tanımasının önemini gösterir. Oysa görme ve işitme ile ilgili tanımalar daha sonra başlar. Fizyologların, kokuların insan yaşamındaki yerini araştıran çalışmaları da sürmektedir.

Science et Avenirden

Kimler Neler Demiş?

Bildir
avatar
wpDiscuz