Olfatto: come e che cosa percepisce il corpo umano

Il dialogo interdisciplinare intentato da Gusman (2004) aveva come fine la comprensione della cultura intrecciata alle “predeterminazioni genetiche” oltre che all’esercizio ‘plastico’ che il cervello umano (e non solo) può realizzare secondo l’educazione, le esperienze, gli ambienti geografici. Tutti questi elementi contribuiscono a influenzare l’essere umano adulto nella percezione del mondo circostante e quindi ad estendere il rapporto con i propri sensi, verso un dialogo con gli altri individui indirizzato alla comprensione e alla “percezione del mondo altrui” rivolto alla condivisione “inesorabilmente imperfetta, delle esperienze” (Gusman, 2004:IX). Il meccanismo olfattivo accomuna tutti i mammiferi sia nell’anatomia che nella fisiologia; ciò che cambia è il grado di capacità olfattiva e l’uso del senso che l’essere umano ne fa a differenza degli animali.

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L’olfatto o odorato fa parte del sistema chemosensoriale, che comprende, oltre all’olfatto appunto, anche il gusto e il chemosensoriale generale o trigeminale.

I componenti volatili, gli ‘odori’, raggiungono il naso (e possono partire anche dalla cavità orale, quando si mangia, ad es.) e grazie alle ciglia, raggiungono l’epitelio olfattivo, situato nella parte posteroanteriore delle cavità nasali; quest’ultimo copre la cartilagine dei turbinati e, negli umani, copre più di 1 cm2 per narice e

contiene circa 50 milioni di cellule sensoriali primarie. Ogni cellula ha dei filamenti che raggiungono lo strato di muco ed ogni filamento possiede una proteina che è in verità il recettore molecolare che interagisce con le molecole odorifere che vengono annusate. I recettori chimici aspecifici sono a migliaia per rispondere adeguatamente a combinazioni variabili di sostanze chimiche. L’interazione che intercorre tra recettore e molecola odorifera è ancora allo studio, e infatti non tutti i recettori reagiscono all’interazione con le molecole volatili, ma quando questa interazione avviene, si scatena una cascata di eventi. Le cellule dell’epitelio olfattivo, sono di tre tipi: 1- cellule recettrici, 2- cellule basali, 3- cellule di supporto. Mentre le cellule basali rappresentano i precursori delle cellule recettrici, quelle di supporto sembrano aiutare le ghiandole di Bowman a produrre lo strato di muco, il quale viene rimpiazzato ogni dieci minuti circa. È proprio il muco, contenente mucopolisaccaridi, proteine, sali, acqua, e immunoglobuline, che dà il benvenuto alle molecole odorifere sciogliendole e permettendo loro di essere ricevute dai ricettori. La caratteristica sorprendente dei recettori olfattivi è che sono vere e proprie cellule nervose che vengono sostituite, circa ogni due mesi e, continuamente per tutto l’arco della vita; inoltre è da considerare che ogni cellula recettrice crea ex novo la terminazione nervosa che raggiunge il bulbo olfattivo. Queste cellule quindi sono vere e proprie cellule staminali, (inserite nella lamina basale che separa l’epitelio dal tessuto connettivo), in grado di dividersi e generarsi o in cellule precursori dei neuroni

olfattivi oppure in altre staminali indifferenziate24. Rappresentano degli esempi unici di cellule staminali in grado di differenziarsi autonomamente in un tipo di neuroni. Quindi quando gli odoranti legati ai recettori informano la struttura nervosa detta bulbo olfattivo, finalmente il rush elettrico ha inizio il suo percorso attraverso il nervo olfattivo, - I nervo cranico -. Le sinapsi (‘incontri elettrici’ nella sostanza cerebrale) si dipartono in numerose vie, e, ciò che ci interessa maggiormente in questo contesto, raggiungono anche il sistema limbico, - contenente nella struttura, ipotalamo ed amigdala - e quindi la corteccia cerebrale olfattiva, dove finalmente avviene il processo cognitivo con la decodificazione e l’interpretazione dei suddetti stimoli olfattivi25. Il complesso delle vie neuronali percorse ha un’organizzazione e un funzionamento ancora non molto chiari.

Le sensazioni odorose risultano molto differenti, variabili da persona a persona, soggette a cambiamenti in relazione alla concentrazione, dove possono essere, ad es. gradevoli a basse concentrazioni e non esserlo affatto in alte gradazioni. L’acutezza olfattiva umana e animale è proporzionata all’estensione dell’epitelio e alla densità dei recettori, i quali, nell’essere umano, sono mediamente 10.000/cm2 e, come paragone, il cane ha una

densità recettiva 100 volte superiore e un’estensione dell’epitelio di venti volte maggiore. A livello linguistico-descrittivo, gli scienziati hanno trovato difficoltoso il profiling del senso dell’odorato. In uno studio riportato di recente (2013)26

, un team di ricercatori – J. Castro, A. Ramanathan, C. Chennubhotla - ha analizzato 144 odori ricavati dall’Atlas of Odor Character Profiles27 con lo scopo di trarre un profilo categorizzante, evidenziando come l’olfatto sia altamente ‘dimensionale’, e precisamente divisibile in 10 classificazioni olfattive28:

1) Fragrant (e.g. florals and perfumes)

24

Axel R., 1995, La logica molecolare dell'olfatto, in: "Le Scienze", n.328 p.76-83

25

Per una schematizzazione semplificata del processo, vedere i siti seguenti: Human Sense of Smell,

MiniMed Lecture in https://www.youtube.com/watch?v=0ikzYaBDDSs oppure Rose Eveleth, How we

smell, Ted.ed., in https://www.youtube.com/watch?v=snJnO6OpjCs o anche http://www.profumo.it/internet-documents/olfatto/biological.htm

26

Castro J.B. et al., 2013, Categorical Dimensions of Human Odor Descriptor Space Revealed by

Non-Negative Matrix Factorization,

http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0073289 27

Dravnieks A., 1985 Atlas of Odor Character Profiles, Institute of Olfactory Sciences Park Forest, Illinois, American society for testing and materials, Baltimore, M.D.

28

2) Fruity (all non-citrus fruits)

3) Citrus (e.g. lemon, lime, orange)

4) Woody and resinous (e.g. pine or fresh cut grass)

5) Chemical (e.g. ammonia, bleach)

6) Sweet (e.g. chocolate, vanilla, caramel)

7) Minty and peppermint (e.g. eucalyptus and camphor)

8) Toasted and nutty (e.g popcorn, peanut butter, almonds)

9) Pungent (e.g. blue cheese, cigar smoke)

10) Decayed (e.g. rotting meat, sour milk)

Specificando che il 9) e il 10) hanno una meta-categoria definita come “sickening”, mentre aromi di pane appena sfornato e caffè tostato sono “amalgams of two or more of these 10 elements”. La ricerca scientifica condotta non ha tuttavia, tenuto conto del fattore soggettivo della descrizione, derivato culturalmente; inoltre i 144 odori possono essere considerati come un campione non come una totalità, e gli stessi scienziati hanno comunque suggerito futuri studi allargati.

Di seguito la tabella della classificazione come riportato nell’articolo29

:

10 largest-valued descriptors for each of the 10 basis vectors obtained from non-negative matrix factorization.

A livello corporeo, gli odoranti possono o meno scatenare reazioni fisiologiche quali ad es. la salivazione (‘acquolina in bocca’) oppure al contrario provocare nausea. Ancora, essi sono coinvolti direttamente alla produzione di feromoni, anche se gli scienziati permangono su pareri discordanti. La sincronizzazione dei cicli mestruali in donne che condividono gli stessi spazi è nota; come è altresì nota la capacità del neonato a riconoscere il seno della

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Castro JB, Ramanathan A, Chennubhotla CS (2013) Categorical Dimensions of Human Odor Descriptor Space Revealed by Non-Negative Matrix Factorization. PLoS ONE 8(9): e73289. doi:10.1371/journal.pone.0073289

madre. Infine da studi sull’ipotalamo, si è accertato come le aree coinvolte cambino a seconda del sesso di chi annusa ormoni sessuali maschili o femminili.

Infine, patologie o traumi oppure semplicemente fattori genetici e l’età superiore agli 80 anni, possono creare vari gradi di disfunzioni olfattive fino all’anosmia, definita come incapacità di percepire gli odori30.

Come già ricordato quindi, gli odori sono fisiologicamente percepiti, ma culturalmente ‘sentiti’. Si presentano di seguito alcune considerazioni a riguardo.