C’è una cosa che più di tutto il resto ci fa pensare al Natale. L’odore. Quello che emana l’abete appena entrato in casa mescolato a quello delle bucce dei mandarini e a quello dei biscotti zenzero e cannella dell’IKEA. Il profumo del Natale entra dalle narici e va dritto al cervello, risvegliando ricordi d’infanzia. Non è un’immagine retorica, perché il meccanismo di riconoscimento degli odori funziona proprio così.
Come funziona l’olfatto?
L’olfatto, il senso deputato alla percezione degli stimoli odorosi, funziona attraverso l’interazione tra i chemorecettori, neuroni specializzati che si trovano nella mucosa del naso, e le molecole gassose emanate da una fonte odorosa, che si sciolgono nella mucosa stessa. Da questi neuroni si prolungano fibre nervose che raggiungono i bulbi olfattivi e poi il cervello, innescando la percezione dell’odore.
Ma esiste un recettore per ogni odore?
No, perché ne sarebbe necessario un numero incredibilmente grande, come incredibilmente grande è il numero di odori, buoni e cattivi, che esistono. Il principio di riconoscimento si basa sulla selettività combinatoria. Questo significa che ogni molecola non si lega ad un solo tipo di recettore, ma a più recettori, generando una particolare combinazione. Per di più, ogni odore è composto quasi sempre da molte molecole diverse, quindi se consideriamo che nel naso umano ci sono più di 100 milioni di recettori olfattivi, di 400 tipi diversi (codificati da 400 geni diversi) possiamo immaginare le infinite combinazioni diverse che possono generarsi, dando luogo ad altrettante sensazioni odorose. E l’uomo non è neanche l’animale più dotato sulla terra in quanto ad olfatto. Infatti il topo e il cane hanno circa un migliaio di geni che codificano per altrettanti recettori olfattivi differenti.
Il naso elettronico
Su questo stesso principio sono basati i cosiddetti “nasi elettronici”, strumenti in grado di rivelare e identificare gli odori in modo qualitativo e quantitativo, trasformando quella che per noi è una sensazione in informazioni numeriche. Il naso elettronico è composto da una serie di sensori, cioè strumenti che interagendo con i composti volatili responsabili della sensazione olfattiva subiscono variazioni misurabili di alcune proprietà chimico-fisiche, quali la conducibilità elettrica. La selettività combinatoria viene sfruttata anche in questo caso, perché i diversi sensori sono influenzati in modo diverso dalle diverse sostanze, producendo uno schema di risposte simile ad un codice a barre, che, opportunamente elaborato da un software, identifica in modo univoco la sostanza responsabile di quei segnali.
Questo tipo di strumento può essere utilizzato per classificare vini e profumi, ma anche per il controllo di ambienti a rischio, in cui siano presenti sostanze pericolose, e per il monitoraggio degli odori molesti, ad esempio prodotti da una discarica o da un depuratore.
La memooria olfattiva
Nell’uomo la funzione del software è svolta dalla regione del cervello che riceve i segnali dai neuroni olfattivi, la corteccia olfattiva primaria, dalla quale sia l’ippocampo che l’amigdala ricevono proiezioni dirette che generano memorie ed emozioni. Altre proiezioni della corteccia olfattiva primaria collegano le informazioni olfattive con i centri del piacere e del dispiacere, della gratificazione e della punizione.
Per questo motivo odori e profumi producono profonde suggestioni, stimolando quella che chiamiamo memoria olfattiva, facendo sì che la componente volatile della resina dell’abete che si lega ai nostri recettori olfattivi ci porti indietro nel tempo, stimolando quella sensazione di eccitante attesa che il solo Natale sa dare ai bambini, ma che l’olfatto fa ricordare agli adulti.
*Biochimico, direttrice del Laboratorio Rischio Agenti Chimici dell’INAIL
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