الشم أكثر الأحاسيس إبهاما
الأساسيات العلمية للتعرف على عشرة آلاف نوع مختلفة من الروائح كانت غير مفهومه
حل هذه المشكلة في دراسات رائده
كيف يعمل جهاز الشم لدينا
اكتشاف عدد من عائلات الجينات
حوالي 1000جين تمثل 3%
من جيناتنا تعطى عدد مشابه من أنواع مستقبلات الشم
هذه المستقبلات مناظره وموجودة على خلايا مستقبلات الشم على سطح النسيج الطلائى للأنف
وتحس بالجزيئات التي تشمها
كل خلية مستقبل تحتوى على مستقبل واحد فقط
وكل مستقبل يستطيع أن يميز نوع معين من المواد
إذا خلايا مستقبلات الشم عالية التخصص لما نشمه
ترسل خلايا عمليات عصبيه لجزء معين يسمى حويصلات في الجزء المسؤل عن الشم في المخ البصلة الشميه
نفس المستقبلات ترسل إشارتها إلى نفس الحويصلات
من هذا المكان يرسل المعلومات إلى أجزاء المخ عندما تدمج جميع المعلومات المتحصل عليها من المستقبلات تشكل كيان متميز
لذلك نستطيع أن نفرق بين أزهار الربيع المختلفة
نشر كل من اكسيل وباك عام 1991 ابحاثهما
ووصفا عددا كبيرا جدا من عائلات الجينات تصل إلى ألف حين لمستقبلات الشم عملا مستقلين ووصلا إلى نتائج متطابقة عن جهاز الشم على أساس مستوى الجزيئات
عندما تتذوق شيئا ويكون جيد المذاق هو مجرد تنشيط لجهاز الشم الذي يساعدنا على التعرف على نوعية الأشياء
ذاكرة الشم ذاكره لاحداث سعيدة أو مؤلمه
وهى ذاكره طويلة الأمد يصعب التخلص منها
الشم ذو أهميه لمعظم الكائنات كل الكائنات تستطيع التعرف على مكونات بيئتها عن طريق حاسة الشم
فالكائن يستطيع التفريق بين
الطعام المناسب والتالف
عدد المستقبلات يتغير بين الكائنات المختلفة
بينما السمك له عدة مئات من المستقبلات
الفأر له 1000
الإنسان له عدد اقل من الفأر
الشم مهم للصغير لمعرفة طريقه لثدي أمه
فقد حاسة الشم يجعله يموت جوعا لعدم تحصله على اللبن
الشم له أهميه كبيرة للحيوانات الكبيرة
لتقرأ بيئتها عن طريق حاسة الشم
منطقة النسيج الطلائى في الكلاب 40 مره قدر الإنسان
عائلات كبيرة من المستقبلات الشم جهاز الشم أول أجهزة الإحساس حلت شفرتها باستخدام التقنية ا لجزيئيه
اكسيل وباك أوضحا أن 3 % م جيناتنا تستخدم كأكواد في مستقبلات الشم المختلفة
على سطح خلايا المستقبلات عندما تستحث أحد المستقبلات بمادة الرائحة يتولد أو ينطلق إشاره عصبيه في خلية المستقبل الخاصة بالشم وتصل للمخ عن طريق عمليات عصبيه
كل مستقبل يحفز (G protein) ويتحد معه وبالتبعية يتكون CAMP)) هذا الجزء الرسول يحفز حركة الايونات إلى داخل الخلية والخلية التي تم تحفيزها
أوضح اكسيل وباك أن عددا من مستقبلات الروائح تنتمي
G protein coupled receptor) )
Guanine nucleotide coupled protein))
سويتشات جزيئيه
GDP-----GTP))
كل مستقبلات الروائح عبارة بروتينات قريبة الشبه من بعضها ولكن مختلفة في التفاصيل
مما يشرح كيف أنها يتم إثارتها بجزيئات مختلفة
كل مستقبل يتكون من سلسله من الأحماض الامينيه
والذي يتمخلب في غشاء الخلية ويمر بها عرضيا 7 مرات
السلسلة تشكل جيب يمكن الارتباط به بحيث يستطيع الرائحة أن ترتبط عندما يحدث ذلك شكل البروتين سيتغير يؤدى إلى تنشيط بروتين مرتبط بالجوانين Gprotein)) نوع واحد من المستقبلات في كل خليه خاصة بالمستقبلات
كل خليه مستقبل تغير واحد وواحد فقط من الجينات
إذا هناك عدد كبير من خلايا المستقبلات بعدد مستقبلات الروائح يمكن إظهار ذلك
بتسجيل النبضات الكهربية الآتية من خلية مستقبل
حيث انه ليس كل خليه تتفاعل مع رائحة واحده فقط ولكن مع عدد من جزيئات الرائحة المتشابهة
معظم الروائح تتكون من جزيئات عديدة وكل رائحة جزئ من هذه الروائح يثير مستقبل من مستقبلات الروائح
هذا يعطى نوع من الكود الاندماجي يعطى شكل مميز يشبه ألوان في قطعه من الفسيفساء
وهذا الأساس لقدرتنا على تذكر عشرات ة الآلاف من الروائح
رائحة
خلايا مستقبلات الشم تنشط أو تستحث أماكن دقيقه في بصلة الشم
المسؤله عن الشم في الإنسان
اكتشاف أن كل خليه استقبال تعبر عن جين واحد فقط
تحديد المكان المسؤل في المخ
خلايا الاستقبال ترسل إشارات عصبيه
إلى بصلة الشم في المخ
حيث يوجد هناك 2000 مكان محدد وتظهر
وكأنها حويصلات أو كبيبات
وهى عبارة عن تجمع من النهايات العصبية إذا هناك عدد من الكبيبات ضعف عدد المستقبلات
اكسيل وباك مستقلان اظهرا خلايا المستقبلات التي تحمل نفس النوع من المستقبلات تنقل إشارتها العصبية
كنفس الكبيبة استخدما تقنيه لمعرفة انتقال الإشارات العصبية
لنفس الكبيبات مما يدل على التخصصية العالية
في الكبيبة العصبية (Golmerulus) إيصال الإشارات العصبية من المستقبلات ومع مستوى آخر من الخلايا تسمى الخلايا الميتراليه أو التاجية
كل خليه تاجيه تحفز وفقط بفعل كبيبة عصبيه Golmerulus) ) تخصصية المعلومات المنقولة مكفوله ومحتفظ بها
تنتقل الخلايا التاجية لأجزاء المخ المختلفة
أوضحت باك أن هذه المعلومات تصل لمكان معين في القشرة المحيه مكان دقيق
المعلومات لكل نوع من الروائح تتآزر فى شكل مميز لكل رائحة
وهذه المعلومات تترجم لتعطى خبره عن الروائح
الفرمونات - الذوق
اكسيل وباك الأساسيات يمكن تطبيقها على أجهزة الإحساس المختلفة
الفرمونات جزيئات تؤثر على سلوكيات الحيوان
الفرمونات يمكن أن تحس بنوعين من المستقبلات GPCR))
مستقبلات موجودة في أماكن أخرى من النسيج الطلائى الانفى
حليمات التذوق على اللسان لها نوع آخر من المستقبلات GPCR
مرتبطة بحاسة التذوق
استحقا جائزة نوبل الطب عام 2004
