آیا تا به حال فکر کرده‌اید چرا بوی نان تازه یا بیکن در حال سرخ شدن می‌تواند شما را پیش از طلوع آفتاب از خواب بیدار کند؟ یا چطور می‌توانیم هزاران بوی مختلف را تشخیص دهیم؟ پاسخ ساده در قدرت شگفت‌انگیز و کمتر شناخته‌شده سیستم بویایی ما نهفته است.
حس بویایی و تشخیص بو
معمولاً حس بویایی یا شامه خود را به عنوان حسی کند تصور می‌کنیم. این تصور از فرایندی ناشی می‌شود که طی آن بوها را درک می‌کنیم.
وقتی نفس می‌کشیم، مواد شیمیایی موجود در هوا که بوی خاصی به یک ماده می‌دهند، وارد بینی ما می‌شوند و هنگام بازدم از آن خارج می‌شوند.
یک نفس که ۳ تا ۵ ثانیه طول می‌کشد، به نظر می‌رسد محدودیتی برای سرعت تشخیص بوها ایجاد کند. هر تغییری که در یک نفس رخ می‌دهد، به عنوان یک بو درک می‌شود.
با این حال، یک مطالعه پیشگام به رهبری دکتر ژو ون از مؤسسه روان‌شناسی آکادمی علوم چین، دیدگاه جدیدی به ما ارائه می‌دهد.
حس بویایی با سرعت پلک زدن
این مطالعه که در نشریه معتبر Nature Human Behaviour منتشر شده است، نشان داد که درک بویایی ما می‌تواند تغییرات شیمیایی جزئی را در مدت یک دم تشخیص دهد و این امر فهم قبلی ما از حس بویایی را به چالش می‌کشد.
برای اثبات این موضوع، تیم دکتر ژو دستگاهی را توسعه داد که با دمیدن فعال می‌شود (تصور کنید نسخه پیشرفته‌ای از “بویایی دیجیتال”).
این دستگاه با دقت بالای ۱۸ میلی‌ثانیه – برابر با مدت زمان یک فریم روی یک صفحه‌نمایش استاندارد LCD – بوها را ارائه می‌کند.
بو و ترکیبات شیمیایی
این تیم پنج آزمایش روی ۲۲۹ شرکت‌کننده انجام داد. با استفاده از دستگاه خود، آن‌ها دو بو را با تأخیرهای حساب‌شده به شرکت‌کنندگان معرفی کردند.
هدف شرکت‌کنندگان چه بود؟ آن‌ها باید تفاوت میان دو بوی مختلف را تشخیص می‌دادند.
نتایج شگفت‌انگیز بود. شرکت‌کنندگان توانستند تفاوت بین دو ترکیب بو را حتی با تأخیری به کوتاهی ۶۰ میلی‌ثانیه تشخیص دهند. این مدت زمان تنها یک‌سوم مدت زمانی است که برای یک پلک زدن لازم است!
حتی جالب‌تر این بود که توانایی شرکت‌کنندگان در تشخیص بوها تحت تأثیر شدت بو، خوشایندی، تندی، یا مقدار کل مولکول‌های بویایی در یک دم نبود. این توانایی صرفاً به جداسازی زمانی دو بو بستگی داشت.
رمزگشایی از هویت بو
این یافته‌ها چه معنایی دارند؟ این نتایج به وجود یک کد زمانی برای هویت بوها اشاره می‌کند.
دکتر ژو می‌گوید: “یک دم از بوها مثل یک عکس‌برداری طولانی از محیط شیمیایی نیست که تغییرات زمانی را میانگین می‌گیرد. بلکه حساسیت زمانی معادل با آنچه در ادراک رنگ داریم، در اینجا وجود دارد.”
این پژوهش راه را برای مطالعه جنبه‌های زمانی ادراک بویایی بیشتر و توسعه نمایشگرهای پیشرفته بویایی هموار می‌کند.
بو و ادراک بو
پیامدهای این پژوهش فراتر از محیط‌های آزمایشگاهی است و دیدگاه‌های جذابی درباره تأثیر بوها بر رفتار و تعاملات انسانی ارائه می‌دهد.
درک اینکه سیستم بویایی ما می‌تواند تفاوت‌های شیمیایی جزئی را به سرعت تشخیص دهد، می‌تواند صنایع وابسته به بو مانند غذا و نوشیدنی، عطرها و حتی بهداشت و درمان را متحول کند.
با استفاده از درک عمیق‌تر از ادراک زمانی بو، متخصصان می‌توانند در توسعه طعم‌ها، طراحی عطرها و بهبود حوزه درمان‌های مبتنی بر بو پیشرفت کنند.
علاوه بر این، این مطالعه به همکاری‌های بین‌رشته‌ای برای بررسی نقش بوها در شکل‌گیری خاطرات و حالات عاطفی دعوت می‌کند و به تعامل بیشتر بین علوم اعصاب، روان‌شناسی و هنرها تشویق می‌کند.
پژوهش‌های بویایی آینده
در حالی که این یافته‌ها تغییرات جالبی در درک ما از قابلیت‌های بویایی به وجود آورده‌اند، همچنین زمینه را برای پژوهش‌های آینده فراهم می‌کنند.
چه مکانیزم‌های عصبی زمینه‌ساز چنین تشخیص سریع بو هستند؟ این فرایندها چگونه در میان افراد مختلف یا در گونه‌های مختلف تفاوت دارند؟
این پرسش‌ها موجی تازه از تحقیقات علمی را دعوت می‌کنند که به کشف پیچیدگی‌های ادراک بو پرداخته و ابزارهای دقیق‌تری برای بررسی پویایی‌های زمانی بویایی ایجاد می‌کنند.
رازهای فراتر از بو و ادراک بو
در حالی که اکنون اطلاعات بیشتری درباره سرعت حس بویایی داریم، این تنها سطحی از توانایی‌های سیستم بویایی ما را آشکار می‌کند.
این مطالعه دنیایی از سوالات جدید را مطرح می‌کند — آیا حساسیت ما به بوها به ما مزایای تکاملی می‌دهد؟ مغز این بوها را چگونه به این سرعت پردازش می‌کند؟
دفعه بعد که یک نفس عمیق می‌کشید، به یاد داشته باشید که فقط هوا نیست که وارد بینی شما می‌شود. این ترکیبی از بوهای پیچیده و ظریف است که در یک چشم به هم زدن پردازش و درک می‌شود.
این پژوهش توسط وزارت علوم و فناوری چین، آکادمی علوم چین، بنیاد ملی علوم طبیعی چین و بنیاد علوم پسادکتری چین حمایت شده است.
این مطالعه در مجله Nature Human Behaviour منتشر شده است.
