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Senso olfattivo umano, adattamento o involuzione

L’uomo ha solo 350 geni funzionali per i recettori olfattivi, rispetto ad altri mammiferi, per esempio i topi, che hanno circa 1.100 geni attivi. I geni che codificano i recettori sono raggruppati in serie di introni nella regione codificante. Nei mammiferi, queste regioni sono organizzate in gruppi di 10 o si trovano spesso su diversi cromosomi. Nel genoma umano, c’è una grande quantità di pseudogeni, che suggeriscono che l’olfatto è diventato meno importante durante l’evoluzione. Studi recenti hanno dimostrato che, nell’uomo, più del 70% dei geni che codificano i recettori olfattivi sono in realtà pseudo geni, differenziandoci dai ratti o dai primati che hanno meno del 5% di pseudo geni.

Altri studi stanno dimostrando che l’uomo ha un buon senso dell’olfatto nonostante tutti gli aspetti genetici che possono tendere a negare questa teoria. Gli enologi o i creatori di profumi sono capaci di distinguere migliaia di odori. L’olfatto umano può superare test come la cromatografia gassosa nel rilevare le molecole odoranti. Tutte queste cose sono realizzate con un piccolo numero di recettori ma con l’aiuto di alcune funzioni accessorie acquisite durante l’evoluzione.

Nel processo di raggiungimento della posizione bipede, il naso e i recettori olfattivi sono saliti sopra il livello del suolo e l’area olfattiva è diventata più piccola per permettere alle orbite di avvicinarsi e fornire una visione stereoscopica. Essendo molto più lontano dal suolo gli odori ricevuti, hanno smesso di essere contaminati e mescolati tra loro. Tutto questo, insieme alla funzione di purificazione dell’aria del naso, rese gli odori più facilmente percepibili e questo significa che l’area olfattiva si ridusse senza molti sacrifici per le sensazioni olfattive .

Una volta che gli esseri umani acquisirono la posizione bipede, iniziarono a coprire grandi distanze e a diversificare il loro cibo. Poi, la scoperta del fuoco circa 2 milioni di anni fa, ha diversificato ancora di più gli odori e il gusto del cibo. In questo modo, le molecole odoranti del cibo raggiungevano l’area olfattiva per via retro nasale mentre mangiavano, venendo elaborate e integrate in aree specializzate della neocorteccia insieme alle sensazioni gustative che generavano i sapori. Col tempo, durante l’evoluzione, a partire dal bestiame, dalla coltivazione delle piante e dall’uso delle spezie, sempre più informazioni sono state ricevute per via retro nasale creando molti sapori complessi. Nessun’altra specie di mammiferi o primati ha mai potuto beneficiare di questo tipo di stimolazione olfattiva durante il loro periodo di evoluzione.

Durante l’evoluzione della razza umana, il cervello è aumentato in dimensioni e volume. L’approccio classico considera che gli organi olfattivi sono diminuiti in dimensione e funzione lasciando la visione e l’udito come i sensi più importanti, ma la teoria considera solo la dimensione dell’area recettoriale. Le aree di integrazione delle sensazioni olfattive sono estese, includendo la corteccia olfattiva e il tubercolo olfattivo, alcune parti delle tonsille cerebrali, alcune aree ipotalamiche, il talamo medio-dorsale e la corteccia orbito-frontale mediale e laterale. La memoria di discriminazione e confronto tra odori viene a contribuire attivando aree dei lobi frontali e temporali legate alle aree di associazione introducendo una nuova e importantissima componente cognitiva dell’olfatto, una componente mai riscontrata in altre specie.

Il repertorio ridotto di geni per i recettori olfattivi è compensato dalla grande capacità di elaborazione del cervello umano.

Anche il linguaggio e la parola giocano un ruolo importante nella percezione e discriminazione degli odori. Anche se è difficile descrivere una sensazione olfattiva, questo è molto importante per definire e portare l’odore nella parte cognitiva della coscienza. L’esempio classico degli assaggiatori di vino è rilevante per questo processo. L’enologo analizza la percezione ortonasale e retronasale, li confronta con altri sapori della sua memoria, ed è capace di identificare i costituenti separatamente. Questo processo è uno sforzo cognitivo che include l’olfatto, il linguaggio, il gusto e la memoria.

Alcune sostanze chimiche possono indurre complesse reazioni neuro-vegetative inconsce quando stimolano i recettori nasali. Questa capacità è stata conservata durante l’evoluzione dalle forme di vita inferiori fino ai mammiferi, compresi i primati. I più importanti sono i feromoni, sostanze chimiche che svolgono un ruolo significativo nella comunicazione, attrazione e riproduzione. Queste sostanze sono ricevute e differenziate dall’organo vomeronasale, che è estremamente sviluppato negli insetti, nei serpenti o nei roditori. L’organo vomeronasale è presente anche nel feto umano, ma non è mai stato dimostrato che persista fino all’età adulta.

Savic et al. hanno dimostrato che le donne che odorano alcune sostanze simili agli androgeni hanno una maggiore attività nei nuclei ipotalamici preottico e ventromediale. Negli uomini, le sostanze estrogeniche determinano una maggiore attività nei nuclei ipotalamici paraventricolari e dorsomediali. Le diverse reazioni potrebbero avere un’importante componente sessuale e rivelare la possibilità di persistenza dell’organo vomeronasale nella vita adulta.

Mombaerts, Greer et al. hanno dimostrato l’esistenza di almeno un gene nel genoma umano che, nei topi, è responsabile dei recettori che distinguono le sostanze chimiche inodori come i feromoni. Anche se, non molto tempo fa, si pensava che questi recettori fossero completamente assenti negli esseri umani, oggi è ampiamente accettato che esistano in qualche forma che non è ancora stata scoperta.

L’olfatto negli esseri umani ha un ruolo nell’aggiungere attributi emotivi a certi eventi e oggetti e non è vitale nel processo di trovare diversi oggetti dall’ambiente e distinguerli. Gli esseri umani usano maggiormente il loro senso della vista, lasciando l’olfatto per altri scopi che l’esplorazione dell’ambiente. Per esempio, l’odore di una banana può stimolare il nostro appetito ed è importante per questa cosa in particolare, ma non è vitale se cerchiamo di distinguere tra la stessa banana e altri oggetti o cibo. La vista è sufficiente per distinguere tra oggetti diversi, ma l’odore porta qualità, consistenza ed emozione alle sensazioni visive.

L’essere umano è flessibile, potendo imparare ad apprezzare certe cose per il loro odore. Specialmente quando si parla di cibo, i sapori hanno una grande importanza dimostrata dall’esistenza di così tante combinazioni culinarie diverse, abituali o estremamente esotiche.

Gli odori e i sapori sono importanti fattori socio-economici. I segnali olfattivi possono fungere da catalizzatore nelle interazioni sociali o essere usati come strategie di marketing.

Alcuni dicono che ‘il naso annusa ciò che gli occhi vedono’ perché a volte un semplice ingrediente chimico aggiunto può far assomigliare un tipo di cibo ad un altro.

L’ippocampo media una riattivazione dell’associazione semantica intermodale anche in assenza di memoria esplicita.