بویایی مصنوعی، یک مطالعه جدید
آیا شده تا به حال با بوییدن بوی عصاره، عطر یا گیاه زنده ای احساس سردرگمی نا امید کننده ای در تشخیص آن رایحه به شما دست دهد؟ دراین حالت مغز شما دقیقاً نمی تواند نقشه ای را تهیه کند که دقیقا این رایحه چه ماده ای است، حتی اگر بتوانید حافظه خود را به سمت ارتباطات شناختی بکشانید، ارتباطات منطقی در پس ذهن شما وجود دارد؟ به عنوان کسی که از نظر بویایی تخصص دارد، اغلب اوقات که افرادی را برای اولین بار ملاقات می کنم از من می خواهند چیزی را بو کنم، مانند عطری که می زنند و نوع آن عطر را شناسایی کنم، گاهی اوقات آن را تشخیص می دهم و گاهی هم نه. تحقیقات جدیدی که هفته گذشته در مجله سایِنس (Science) منتشر شده است، به این می پردازد که چرا حتی در سطح حرفه ای، بازیابی اطلاعات بویایی از ذهن علی رغم دانستن آن رایحه و فارق از هرگونه تجربه ، آموزش ودانستن آنچه که می بویید، دشوار است؟
یک تیم شبکه ای که به طور مشترک توسط محققان علوم اعصاب (NYU Langone Health)، انستیتو تکنولوژی ایتالیا (Istituto Italiano di Tecnologia) و دانشگاه تورنتو(University of Torento) اداره می شود و در راس آن دیمیتری رینبرگ (Dmitry Rinberg) قراردارد که وی یکی از نویسندگان مقاله پایانی است می گوید که این تیم “الگوی فعال سازی مصنوعی بویایی یا قدرت بویایی مصنوعی” را با به کار گیری اپتوژنیک های عصبی (یک روش تحریک عصبی که از نور برای روشن کردن نورون های خاص استفاده می کند و بدینوسیله حس بویایی را در مغز ایجاد می شود) ابداع کرده است و موش های آموزش دیده برای امتحان و آزمایش آن به کار گرفته شده اند. وی افزوده است که ما این الگو را ایجاد کرده ایم تا ببینیم کدامیک از نشانه ها مغزی برای ایجاد ادراک صحیح حس بویایی مهم هستند. مسئله این است که ما هیچ تصوری نداریم که موش ها در واقع چه بویی را حس می کردند. اگر سیب یا پرتقالی را می بویند، برای آن ها خوشبوست یا بد بو؟
برای آزمایش توانایی تشخیص موشها، آنها به موشها آموختند که انتظار دریافت پاداش را پس از تجربه کنترل بویایی مصنوعی داشته باشند که پس از ایجاد الگوی خاص و یکسانی از اعصاب در غده بویایی مغز فعال می کند. وقتی الگوهای مجزا و متفاوتی فعال می شدند هیچ پاداشی برای موش ها وجود نداشت. محققان سپس شروع به تفکیک گلومرول های خاص (خوشه های سلولهای عصبی گیرنده احساسات بویایی در غده بویایی) کردند و با تغییر ترکیب و زمانبندی گلومرولی های فعال، مطالعه کردند که در چه مقطعی موش ها دیگر نمی توانند بویایی را کنترل کنند.
همانطور که توسط انجمن علمی اعصاب آمریکا ذکر شده است، توالی فعال سازی گلومرولی ها برای تشخیص ادراک بویایی بسیار مهم است. هنگامی که آنها گلومرولیی را که در ابتدا فعال شده است را تغییر دادند، موشها ۳۰ درصد افت توانایی در حس بویایی صحیح را نشان دادند و هنگامی که آخرین مورد فعال شده را تغییر دادند، فقط ۵ درصد توانایی تشخیص بو کاهش یافت. رینبرگ (Rinberg) درباره مقایسه ادراک حس بویایی با ملودی های موسیقی نوشت: در این مطالعه، اهمیت نت های گلومرول های فعال شده را نشان می دهد که بسیار مهم است، اما بدون زمان بندی مناسب، چه قطعه موسیقی و چه تجربه ادراکی از حس بویایی، هرکدام که باشد از هم می پاشد.
در حوزه تجربه بویایی انسان، این اطلاعات برای ارزیابی معنایی بوها از طریق توانایی فرد در تشخیص و شناخت زمینه بو بسیار مفید است. هنگامی که شما نت های بویایی را از طبیعت آموختید، آنها را بصورت جداگانه و بدون مشکل و بی هیچ تلاش عمیقی شناختید، می توانیم بگوییم که هنگام بوییدن مستقیم هر رایحه، مواد تشکیل دهنده شیمیایی آن به ترتیب در قوه بویایی شما ظاهر می شود. اگر نت هایی را از خود عطر یاد می گیرید، همانطور که خود من در بیشتر تجربه های ساخت عطر با رایحه انجام دادم، سعی می کنید شکل و بوی مواد مختلف را از آنجایی که به ترتیب ظاهر می شوند انتخاب کنید و مخلوط عطر را متعادل کنید برای مثال ترکیب رز که همیشه با مرکبات ونعنا هندی همراه است. در این مرحله، شناسایی ترتیب و ترکیب مواد شیمیایی تشکیل دهنده موجود درعطر و به همراه آن روغن هایی که ترکیب کاملی را تشکیل می دهند بسیار حائز اهمیت است، مبهم بودن و تکرار مجدد هر نت رایحه است که عطر سازی را به یک تجربه و کار هنری بدل می کند.
با این همه، اگر یاد گرفتید که رایحه رز در عطرها به طور عمده توسط مرکبات هدایت می شوند، باید بدانید که بو کردن روغن خام گل رز برای اولین بار و با همان غلظت اولیه ممکن است موجب ایجاد تاخیر در مغز شما و ممانعت از یادآوری بو و شناسایی رایحه های دیگر به طور موقت شود. اگر فقط عطر گل سرخ را ازطبیعت استشمام کرده اید، شاید بوی روغن عصاره آن با رایحه ای که با مرکبات در هم آمیخته شده چالش برانگیز به نظر برسد، زیرا مغز شما سعی می کند با این تجربه تاخیر جدید که در پردازش اطلاعات به وجودآمده وفق پیدا کند و این تنها یک نمونه است، شما میتوانید به تکرارهای بی پایان این اصل که با بوییدن هر رایحه غلیظ ایجاد می شود فکرکنید.
به نقل از متخصص علوم حسی و اعصاب بویایی هاروارد، ونکاتش مورتی(Venkatesh N. Murthy) در مطالعه منتشر شده هفته گذشته ثابت کرده اند که زمان بندی مهم است. برای ایجاد نشانه های منحصر به فرد در صنعت عطر و عطر سازی، اگر می خواهید قوام و معنا و در نتیجه ثبات بازخورد مصرف کننده ایجاد شود، باید یکپارچگی شناسایی رایحه به منظور ایجاد بازخورد وجود داشته باشد. استفاده از اصول تأخیر بویایی همانطور که در مقاله اخیر نشان داده شده است، نه تنها نمی تواند عطرساز هایی را با الهامات هنرمندانه بیشتری برای بازی با زمان بندی عطرهایشان متقاعد کند، بلکه باعث می شود شیمیدانان رایحه و عطر نیز برای غلبه بر سوءاستفاده های احتمالی حاصل از شناسایی نت های پایه، به ایجاد ترکیب های پیچیده و شاید غیرقابل تکرار دست بزنند.
