Appuntamento al museo

Che fate a San Valentino, un pheromone-party vi andrebbe?

Si svolge a Basilea, in un museo. L’appuntamento è alle 22.00 al museo Tinguely ed è proprio come lo speed-date della “maglietta usata” a cui avevo accennato qualche tempo fa parlando di feromoni (no, negli uomini non ci sono ancora prove chiare che ci siano, calmi gli animi). Si svolge più o meno così: ognuno porta una maglietta già usata che viene raccolta e “messa in lista” con un numero, gli incontri vengono poi stabiliti a naso, cioè ognuno annusa altre magliette e sceglie quella con l’odore per lui più attraente. A maglietta scelta si potrà incontrare il proprietario/a…

Nel museo c’è però altro, ossia una mostra bellissima su arte e odori: Belle Haleine – The scent of art. Non è una mostra sugli odori nell’arte come ce la potremmo immaginare, ma è proprio, nella maggior parte dei casi, arte da annusare. Il museo apre così un ciclo dedicato ai sensi, e inizia con l’olfatto quello più trascurato ma che in ambito artistico suscita più scandalo: in che modo un odore influenza l’esperienza estetica di un’opera d’arte? E cosa succede quando l’artista usa le sue stesse traspirazioni e fluidi corporei, che ovviamente hanno un odore? Che ciò avvenga per via puramente concettuale come in Fiato d’artista (1960) e Merda d’artista (1961) di Piero Manzoni, o in modo più concreto come la Poemetrie (1968) di Dieter Roth, impregnata di profumo al budino e urina, il risultato è sempre piuttosto dirompente.

La mostra indaga i diversi aspetti dell’intreccio estetico tra odori e arte interrogandosi(ci) su come si influenzino reciprocamente e fino a che punto. A me è passata per la mente subito una riflessione sulla differenza tra “lo scandalo” che può provocare un’immagine – considerato quanto tuttavia siamo abituati a raffigurazioni erotiche – e quello alla fine più scioccante (?) di un’installazione intrisa per esempio di odori corporei. E credo ci sia di mezzo anche un altro fatto, puramente fisico, che distingue l’olfatto dagli altri sensi: se qualcosa non ti piace chiudi gli occhi, ti tappi le orecchie, ritrai la mano, la sputi via. Però non puoi tenerti il naso tappato più di tanto perché hai bisogno di respirare – e magari sei pure in uno spazio chiuso: ecco come il senso più affascinante diventa anche il più subdolo. E le reazioni viscerali di disgusto nel caso dell’olfatto possono essere molto violente ed è più difficile evitarle e prevenirle. L’odore ha una componente invasiva molto forte, segna subito il confine tra familiare e estraneo, tra ciò che accettiamo e accogliamo e ciò che rigettiamo o magari ci fa proprio un po’ schifo (certo poi ha anche componenti psicologiche e culturali). Il disagio generato dall’intrusione di un odore è amplificato proprio dal fatto che non può essere evitato e in questo risiede parte della sua violenza. Nello stesso tempo alcuni odori corporei possono scatenare sensazioni oscure, ma invitanti, tremori ambigui.

Un’opera d’arte che ci fa immergere in una dimensione percettiva privata e magari un po’ disdicevole ci sconvolge forse un po’ di più se ci sono di mezzo degli odori. Intanto perché è qualcosa di inaspettato, rompe il modo tradizionale di esperire l’opera artistica, andando per esempio contro la fobia occidentale della puzza corporea. Ed essendo in contrasto con l’esigenza culturale e psicologica di coprire gli odori, svela una nuova nudità, percepita in qualche modo come oscena, quasi pornografica. Vedere come diversi artisti affrontano e infrangono il tabù di certi odori intimi facendoli diventare parte di un’installazione è interessante anche per questo. Ironia, dissacrazione e sperimentazione sono secondo me componenti importanti nella ricerca artistica e in questo approccio l’olfatto ben si presta a nuove ricerche di senso e contenuti.

La mostra sarà aperta fino al 17 maggio e sul sito c’è una bella pagina di presentazione. Inoltre, il museo offre un programma ricco di incontri e percorsi guidati a tema (quello di sabato 14 febbraio sarà appunto sui feromoni, a seguire sarà proiettato il film Il profumo e dopo la “festa dei feromoni” che vi dicevo), da segnarsi in agenda i workshop per bambini di Sissel Tolaas il 19 aprile.

In memory of Victoria Henshaw, the Smellwalker

Posted by annaderrico

Exploring the city-space through its smell, disclosing the stickiest corner and the most aromatic panoramas: this was Victorias’job. A PhD at the University of Sheffield started as a study of sustainable design for 24h-cities and ended up with a wonderful thesis on ‘The role of the sense of smell in urban design’. Then came a book, Urban Smellscapes: understanding and designing city smell environments. And a blog, Smell and the city, a great source of ideas and inspiration, moreover a place to share research and perspectives.

The sensory analysis, and the smell analysis of urban space can help people designing cities more consciously with care for what makes the space enjoyable and pleasant. This idea became the driving force for the olfactive explorations Victoria made with the famous smellwalking around the world. She engaged this way children and adults in fresh and innovative city-tour. She promoted a culture for olfaction, the sense of smell, which no one cares until it is lost.

It was my pleasure crossing my way with Victoria, even for such a short time, she gave me engaging ideas and great inspiration I will never forget. Thank you.

Dr Victoria Henshaw at The University of Sheffield. Smell and the city

In memoria di Victoria Henshaw, the Smellwalker

Posted by annaderrico

Esplorare le città attraverso i suoi odori, rivelarne gli angoli più puzzolenti e gli scorci più aromatici. Capire come il design di una città si intreccia ai suoi odori, e si sviluppa attorno ad essi e con essi. Era il mestiere di Victoria, un dottorato presso l’Università di Sheffield focalizzato inizialmente sul design sostenibile e finito con una tesi sul ruolo dell’olfatto nel design urbano. Da questi studi è nato un libro, Urban Smellscapes: understanding and designing city smell environments. E un blog, Smell and the city, un luogo pieno di idee e suggestioni, ma soprattutto di ricerca e condivisione.

L’analisi sensoriale, e in particolare olfattiva, degli spazi urbani può aiutare a concepire questi spazi in modo più consapevole rendendoli così anche più piacevoli e fruibili. Questa è l’idea di fondo che ha animato le esplorazioni olfattive di Victoria e reso famosi i suoi smellwalking in diverse città in giro per il mondo. In questo modo ha coinvolto adulti e bambini in esplorazioni inedite dello spazio urbano promuovendo con creatività la cultura dell’olfatto, quel senso che bistrattiamo e sottovalutiamo sempre fino a quando non ci manca.

Conoscerla e iniziare a lavorare con lei, anche se per poco, è stato coinvolgente, un’ispirazione continua di cui farò tesoro. Grazie Victoria.

Dr Victoria Henshaw at The University of Sheffield. Smell and the city.

Che fiuto!

Posted by annaderrico

Quanti odori sappiamo distinguere?

La scorsa settimana, mentre mi immergevo in un tripudio di odori – ero a Esxence, evento di profumeria artistica – venivano pubblicati, manco a dirlo, i risultati di uno studio sulla “sensibilità” dell’olfatto umano. Quanti sono gli odori che una persona comune può distinguere? Questa era una delle tante domande che mi facevo mentre le mie narici saltavano da una mouillette all’altra. Certo, mi chidevo anche quanto possa essere fino l’olfatto di un “naso”, cioè di una persona che ha costruito il proprio universo creativo attorno agli odori e che è allenata e preparata a riconoscere e distinguere i profumi (non scordiamoci che l’apprendimento in questo caso è importantissimo e l’olfatto diventa tanto più acuto quanto più lo si allena). Ma, appurato che un “naso” in termini di abilità olfattive è un supereroe rispetto a un comune individuo, in media, uno quanti odori può distinguere?
Fino a oggi le stime ci suggerivano una cifra intorno ai 10.000 odori. Mica male direte, ma secondo lo studio appena pubblicato sulla rivista scientifica Science dai ricercatori della Rockefeller Univeristy di New York siamo ben oltre: 1 trilione. Come minimo.
Come si fa a stabilire quanti stimoli riusciamo a discriminare? Innanizitutto bisogna avere un’idea dell’ordine di grandezza, ossia avere una stima dello spettro a disposizione: qual è lo stimolo minimo percepibile? E quello massimo? Che poi, minimo e massimo di cosa? Intensità? Ampiezza? Frequenza?
Nel caso di vista e udito, e non è stata una bazzecola, alla fine si è capito: i colori che l’occhio umano può percepire, quelli detti appunto dello “spettro visibile”, hanno lunghezze d’onda comprese tra i 390 e i 700 nm, lo spettro cioè compreso tra gli infrarossi e gli ultravioletti; nel caso dell’udito siamo in frequenze comprese tra i 20 e i 20.000 Hz. E gli odori? Intanto qui c’è un primo problema perché ancora non è chiaro come classificare gli odori e in base a cosa “misurarli”. Per stabilire un range di sensibilità bisogna come minimo sapere cosa misurare. Il problema con le molecole chimiche, che costituiscono un odore, è che questa classificazione non è semplice e non c’è uno “spettro continuo” che ci permette di muoverci, e orientarci, gradualmente da un odore all’altro. Con le frequenze acustiche, per esempio, possiamo seguire un metro immaginario lungo cui si trovano in crescendo tutte le frequenze dalla più bassa alla più alta: scorrendolo sapremo che aumentando la frequenza il suono diverrà man mano più acuto. In modo simile, ma con le lunghezze d’onda, abbiamo una corrispondenza tra una specifica lunghezza d’onda e un colore, e la transizione da una sfumatura all’altra avviene secondo un continuum. Nel caso dell’olfatto non è possibile rifarsi a uno schema di questo tipo perché procede a salti: molecole molto simili, addirittura due enantiomeri della stessa molecola, possono dare due odori completamente diversi, pensate a (R)-(+)- carvone (semi di cumino) e (S)-(-)-carvone (menta). Inoltre, gli stimoli olfattivi sono quasi sempre un mix di odori con diverse componenti e caratteristiche.

Credit: Bushid C. et Al., Science, 2014

Per i sitemi visivo e uditivo, i ricercatori hanno potuto stimare che l’uomo è in grado di distingure, rispettivamente, tra i 2.3 e i 7.5 milioni di colori, e circa 340.000 suoni (toni più precisamente). Per fare questo calcolo con l’olfatto serviva una strategia diversa, con qualche calcolo in più e dei modelli matematici.
Le stime più accurate disponibili ad oggi si rifacevano principalmente a uno studio del 1927: si presero in considerazione quattro sensazioni olfattive-base per le quali l’uomo fosse in grado con sufficiente affidabilità di distinguere tutte le proprietà e valutarle in una scala di nove punti. Fu così stimato il numero di possibili sensazioni olfattive: 94, ossia 6561, successivamente arrotondato, in seguito a ulteriori studi, a 10.000 odori.
Si trattava di un valore approssimativo, ecco perché i ricercatori del Rockefeller hanno pensato questa volta di affinare la tecnica: hanno valutato la capacità distinguere alcuni mix di odori, diversi per un numero fissato di componenti, e fino a che punto potevano essere distinti l’uno dall’altro.
Per lo studio sono stati presi in esame 128 odori, già testati per essere in grado di contribuire al mix finale nella stessa proporzione: nessun odore, quindi, prevalicava sugli altri. A partire da questi sono stati creati tre mix, sempre più complessi: 10, 20, e 30 odori. Ne hanno poi create diverse “gradazioni” in base alla percentuale di sovrapposizione, ossia di odori in comune. Gli odori sono stati combinati in modo da essere nello stesso rapporto e permettere di calcolare il numero esatto di combinazioni possibili, cioè 128 odori possono essere combinati in modo da ottenere:
– 2.27 x 10¹⁴ mix di 10 odori
– 1.20 x 10²³ mix di 20 odori
– 1.54 x 10²⁹ mix di 30 odori
In ogni serie la differenza tra i singoli mix era solo il numero di odori in comune con gli altri. Nei test le persone (26 soggetti + 2 esclusi dall’analisi) dovevano discriminare, per esempio, tra 3 mix di 10 odori: due erano identici mentre il terzo poteva essere uguale al 30% al 60% al 90%. Ovviamente più due mix sono simili tra loro più è difficile distinguerli. È in questo modo che si misura la “risoluzione” del senso dell’olfatto.
Circa la metà dei soggetti è stata in grado di discriminare mix simili fino al 75%, alcuni anche tra il 75% e il 90%, nessuno è stato capace di discriminare due mix simili al 90%. Analizzando anche la capacità di discriminare singoli composti, per escludere bias dovuti alle interazioni degli odori nei mix, la capacità di discriminare gli odori è risultata al 54%. Facendo analisi più accurate alla fine i ricercatori sono giunti al seguente risultato: nella maggiorparte dei casi i soggetti erano in grado di distinguere due mix sovrapposti al 51.17%. Tradotto, l’umano medio è in grado di distinguere almeno 1 trilione di mix di 30 odori. Mai sottovalutarsi.

L’odore dei sogni

Posted by annaderrico

L’ambiguo cattura la nostra attenzione perché non è nitido e immediato. Pensate a un’opera d’arte, o a teatro: il gesto che cattura davvero ci proietta in una nuova dimensione, o ci permette di proiettavi la nostra, e lo fa perché non è una piatta replica della realtà, ma qualcosa che vi si avvicina, ha quel non so ché… sfuggente, terrifico, intrigante come i sogni, e gli odori. Sogni e odori sono entrambi effimeri, evocativi eppure così fisici nelle sensazioni che ci provocano: stiamo “solo” sognando, ma gioiamo, ci spaventiamo, sentiamo un groppo alla gola e il bisogno di urlare – ci svegliamo urlando, o ridendo – rimaniamo solleticati da eventi surrealmente veri. Così come quando annusiamo qualcosa e una macchina esperienzale parte incontrollabile, magari non siamo capaci di descrivere quella sensazione, ma ci siamo immersi, completamente avvinti.

E gli odori possono influenzare sonno e sogni? Quando dormiamo il nostro naso russa solamente o è anche in grado di percepire gli odori? E come reagisce il nostro cervello agli stimoli odorosi durante il sonno? Abbiamo più o meno tutti fatto l’esperienza di svegliarci improvvisamente a causa di un rumore o una luce accesa a sproposito, ma succede anche con puzze e profumi?
Intanto partiamo da una considerazione importante: nel sistema olfattivo le connessioni nervose tra i recettori olfattivi e il cervello seguono una via diversa da quella degli altri sensi perché saltano la stazione talamica e vanno dritte alla zona limbica e alla corteccia olfattiva. Più precisamente passano dal bulbo olfattivo alla corteccia olfattiva primaria e all’amigdala e da qui subito a ipotalamo e corteccia orbitofrontale. Tenete a mente.

Cosa succede quando dormiamo

Dalle evidenze sperimentali raccolte finora sappiamo che il sonno oltre a essere fondamentale per la sopravvivenza svolge un ruolo importante nel consolidamento della memoria. Mentre dormiamo in realtà il cervello è tutt’altro che in standby, continua a lavorare riattivando i circuiti nervosi legati alle cose appena apprese, una sorta di riverbero che serve al consolidamento delle informazioni. L’attività del cervello può essere monitorata e questo ha permesso di osservare l’alternarsi di diverse fasi del sonno che corrispondono a un diverso “stato” riconoscibile dal tipo di onde cerebrali prodotte. Le fasi di sonno profondo sono accompagnate da onde “lente”, a bassa frequenza, questa fase è chiamata anche Non-REM. La fase REM invece, quella durante la quale di solito sogniamo, è associata a onde rapide e a un caratteristico movimento riflesso dei bulbi oculari (da cui REM = rapid eye movement).
I ricercatori hanno condotto diverse ricerche per capire come funziona l’elaborazione delle percezioni sensoriali durante il sonno e proprio l’olfatto è per questo tipo di studi il senso più indicato. Perché?

Sonno e olfatto

Quando dormiamo nella quasi totalità dei casi un odore non è sufficiente a svegliarci. Non è come la sgommata in macchina del tamarro di passaggio che inesorabilmente interrompe il nostro sonno, di solito un odore anche se piuttosto intenso non è sufficiente a destarci. Quando succede è perché molti odori hanno anche una componente detta trigeminale che, siccome ci procura una sensazione di fastidio dovuta all’attivazione dei recettori per il dolore, ci sveglia. Diversi esperimenti hanno mostrato come la somministrazione di “odori puri”, che non prevedono l’attivazione della via trigeminale, non provocano in quasi nessun caso il risveglio dei soggetti. Uno dei motivi sembra dovuto proprio alla diversa anatomia delle vie olfattive rispetto agli altri sensi: ossia bypassano le stazioni del tronco encefalico e del talamo che sono coinvolte nei meccanismi di ‘risveglio’.
Ciò non significa che gli odori non vengano percepiti mentre dormiamo, anzi…

Credit: Kate Yandell

Siccome possono essere percepiti senza svegliare il soggetto gli stimoli odorosi sono perfetti per studiare come vengono elaborate le percezioni nel cervello durante il sonno. Certo non si tratta di esperimenti facili da controllare perché i volontari sottoposti ai test oltre ad avere un sonno regolare non devono avere nessuna percezione dell’odore prima e dopo la dormita, per evitare condizionamenti e introdurre variabili che influenzerebbero i risultati. Anche perché la percezione e l’attribuzione di un odore sono correlate al grado di consapevolezza che si ha dell’odore stesso e alla sua familiarità.

Il nostro naso fa un’altra cosa interessante mentre dormiamo: in presenza di un odore modifica le proprie sniffate. Il senso dell’olfatto è strettamente associato al respiro perché è durante l’inspirazione che insieme all’aria inaliamo le sostanze odorose. Se ci pensate anche da svegli quando ci concentriamo su un odore o lo vogliamo sentire meglio iniziamo a sniffare più intensamente e aumentiamo il ritmo del respiro. Alcuni esperimenti hanno mostrato che questo avviene anche quando dormiamo: odori classificati come “piacevoli” fanno aumentare la frequenza respiratoria e, viceversa, odori “sgradevoli” la fanno rallentare.

Tenendo conto anche di queste caratteristiche dell’olfatto i ricercatori del gruppo di Noam Sobel un paio di anni fa hanno condotto una serie di esperimenti per capire se fosse possibile indurre un apprendimento condizionato durante il sonno. Avete presente Pavlov e il cane? Diciamo che questa è una rivisitazione dello stesso principio: l’apprendimento di uno stimolo viene associato a un altro. Gli scienziati si sono detti: associamo dei suoni (un tono, sottosoglia per non svegliare il soggetto) a due diversi tipi di odori, piacevoli e sgradevoli, e vediamo se vi é apprendimento oppure no. In altre parole durante il sonno viene somministrato un suono e subito dopo un odore. Dopo un po’ di ripetizioni se abbiamo imparato ad associare un certo suono a un odore, il suono da solo sarà sufficiente a provocare in noi l’attesa dell’odore associato. Come capire se c’è l’attesa di un odore? Dalle sniffate: se mi aspetto un odore piacevole aumenterò la frequenza delle sniffate/respiri, se mi aspetto una puzza rallenterò i respiri come riflesso di sottrazione. I risultati di questa ricerca, pubblicati su Nature Neuroscience, mostrano che questo è ciò che avveniva. C’è di più, i ricercatori si sono chiesti anche se ci fossero differenze nell’apprendimento durante le varie fasi del sonno e se questo apprendimento fosse conservato una volta svegli (ritenzione). Gli esperimenti hanno mostrato che l’apprendimento avveniva sia durante la fase REM che durante la fase Non-REM, tuttavia la ritenzione dell’informazione era maggiore se l’apprendimento era avvenuto durante la fase Non-REM, cioè di sonno profondo. La cosa sembra controintuitiva ma è consistente con numerose altre evidenze sperimentali che suggeriscono che le fasi di sonno profondo sono più importanti per il consolidamento della memoria. Inoltre studi condotti anche sui ratti mostrano che durante le fasi di sonno profondo (associato alle onde cerebrali lente) la cortecia olfattiva primaria è meno reattiva, mentre è più intensa l’attività delle connessioni tra le altre aree olfattive e la neocorteccia.
Volendoci lanciare in qualche speculazione possiamo notare che questo tipo di apprendimento legato a un tipo di memoria non-dichiarativa, quindi non consapevole, è anche consistente con il fatto che la percezione olfattiva abbia una componente non dichiarativa particolarmente spiccata, cioè ricordiamo un evento associato a un odore ma non riusciamo a spiegarlo a parole o darne una descrizione chiara.

Odori e sogni

E qui torniamo alla domanda iniziale: gli odori quindi entrano nei nostri sogni o no? Parlando in senso generale e anche in senso lato, tutto può diventare materia onirica e in qualche modo influenzare i nostri sogni e il loro contenuto per quanto ancora non siano ben chiari i meccanismi biologici che vi stanno dietro. Questione più sottile è invece capire se mentre dormiamo e non ne siamo coscienti gli odori possanno o meno avere un effetto sul nostro sonno e su ciò che sogniamo.

Alcuni studi hanno cercato di testare l’effetto di alcune essenze, come la lavanda, sul sonno e i risultati suggeriscono che se si dorme in presenza di questi odori la qualità e durata del sonno aumentino. Tuttavia questi studi hanno una statistica purtroppo molto inconsistente e le condizioni in cui sono stati condotti gli esperimenti non erano sempre ben controllate. Inoltre c’è da dire che siamo qui in un campo al confine tra fisiologia e psicologia per cui diventa ancora più difficile testare alcune ipotesi. Certamente l’uso di alcune essenze può darci un senso di benessere che ovviamente si ripercuote sul nostro grado di rilassamento e può quindi farci dormire meglio, ma è un effetto molto soggettivo e mediato anche dalla nostra coscienza e consapevolezza. Tanto per dire su di me la lavanda – che non sopporto – ha tutto fuorché un effetto rilassante…

I sogni dicevamo. C’è in particolare una ricerca che ho trovato interessante e che ha studiato questo problema: gli odori possono influenzare il contenuto dei nostri sogni? C’era già stato qualche studio pionieristico negli anni ottanta ma il problema anche in questo caso, come dicevo, sono le condizioni sperimentali. Se vogliamo capire cosa avviene nel cervello che dorme (stato inconsapevole) durante la percezione di un odore e se questo in qualche modo influenza il sonno a prescindere dalla nostre possibili suggestioni e consapevolezza dobbiamo appunto essere sicuri di non avere coscienza dell’odore usato. Questo è per esempio e uno dei punti deboli delle precedenti ricerche.

In questo studio, condotto presso il centro per i disturbi del sonno del dipartimento di otorinolaringoiatria e chirurgia di Mannheim (Germania), i soggetti coinvolti nello studio sono stati monitorati con moderne apparecchiature e in un ambiente controllato per escludere il più possibile variabili e interferenze. I partecipanti hanno prima fatto tutti i test di rito per verificare la normosmia, ossia che il loro naso e olfatto funzionassero in modo normale, test per la soglia di percezione, di discriminazione e identificazione degli odori. Durante il sonno l’attività fisiologica è stata monitorata con polisomnogramma, elettroencefalogramma, elettro-oculogramma e elettromiogramma di entrambe le gambe, tradotto: hanno registrato l’attività e i movimenti di cervello, occhi e muscoli delle gambe. Per la somministrazione degli odori hanno usato un olfattometro che rilasciava gli odori in un flusso d’aria calibrato in modo da non interferire con il respiro e non alterare le condizioni meccaniche e termiche della mucosa nasale. Per specifici set di esperimenti legati all’impatto qualitativo degli odori (piacevole/sgradevole) sono stati usati:

– H₂S: sa di uova marce, generalmente non molto apprezzato, in 4 parti per milione

– Phenil ethyl alcohol: sa di rosa, di solito ritenuto più piacevole, al 20%

– Controllo inodore.

Credit: Franziska Benedict

I partecipanti svegliati durante la fase REM dovevano descrivere ciò che stavano sognando e rispondere a una serie precisa di domande legate al sogno che stavano facendo e alle sue caratteristiche (non so se sarei stata in grado 😀 ). I risultati? Dall’analisi di tutti i dati è emerso che i soggetti non avevano incorporato gli odori, cioè non avevano sognato nulla che fosse direttamente e esplicitamente riconducibile a un odore. Però era statisticamente significativa rispetto al controllo l’attribuzione emozionale associata al sogno e correlata con l’odore. Insomma quando ai partecipanti durante il sonno veniva dato un stimolo puzzolente (leggi sgradevole/spiacevole) il contenuto emozionale dei loro sogni era significativamente più negativo rispetto al gruppo di controllo. Viceversa, quando veniva dato uno stimolo piacevole le emozioni piacevoli durante il sogno erano maggiori rispetto al gruppo di controllo in modo significativo. Sì siete saltati sulla sedia, anch’io.

Certo bisogna andarci cauti con le conclusioni ma questo dato suggerisce che gli odori durante il sonno non vengono incorporati dirattamente nei sogni, ma influenzano le emozioni provate in sogno. Secondo gli scienziati questo è dovuto principalmente al fatto che le connessioni anatomiche del senso dell’olfatto vanno direttamente all’amigdala che è appunto specializzata nell’elaborazione delle emozioni. Come da svegli abbiamo bisogno di un po’ più di training e concentrazione per trovare le parole giuste per un odore o un ricordo olfattivo rispetto a quanto faremmo con un altro tipo di stimolo, così anche dormendo l’olfatto influenza prima il nostro stato emozionale, la ragione arriva dopo.

Per approfondire:

– Humans can learn new information during sleep, Anat Arzi, Limor Shedlesky, Mor Ben-Shaul, Khitam Nasser, Arie Oksenberg, Ilana S Hairston & Noam Sobel; 2012, Nature Neuroscience, doi:10.1038/nn.3193

– The Influence of Odorants on Respiratory Patterns in Sleep, Anat Arzi, Lee Sela, Amit Green, Gili Givaty, Yaron Dagan and Noam Sobel; 2010, Chem. Senses 35: 31–40, doi:10.1093/chemse/bjp079

– Minimal Olfactory Perception During Sleep: Why Odor Alarms Will Not Work forHumans, Mary A. Carskadon, PhD1; Rachel S. Herz; 2004, SLEEP, Vol. 27, No. 3

– Information processing during sleep: the effect of olfactory stimuli on dream content and dream emotions, Michael Schredl, Desislava Atanasova, Karl

Se la zanzara perde il fiuto (per l’uomo)

Posted by annaderrico

Una mutazione e la zanzara non riconosce più l’odore umano

Una zanzara Aedes aegypty mentre banchetta sul braccio (o con il braccio?) di Leslie Vosshal.
Credit: L.Vosshal, Rockefeller University

Generalmente le femmine di zanzara sono di buon appetito e non fanno troppo le schizzinose nello scegliere chi pungere per nutrirsi. Ci sono però due specie, Anopheles gambiae e Aedes aegypty, con gusti un po’ più elaborati e una speciale predilezione per gli umani. Pare infatti che l’odore della pelle, il calore corporeo e l’anidride carbonica (CO2) emessi dai nostri corpi costituiscano un mix irresistibile per questi insetti. Che fortuna.
La questione è ancora più seria di quanto possa sembrare poiché Anopheles gambiae a Aedes aegypty sono pericolosi vettori di malaria e Dengue (febbre emorragica). In diversi laboratori si studia da tempo la biologia di queste zanzare cercando di capire quali siano i meccanismi molecolari che regolano il funzionamento dei loro chemorecettori e in base a cosa riescono distinguere e scegliere le loro prede. Il gruppo di ricerca di Leslie Vosshal della Rockefeller University di New York ha appena pubblicato sulla rivista scientifica Nature i risultati di una ricerca dalla quale è emerso che un corecettore olfattivo, chiamato orco, svolge un ruolo importante nella capacità di queste zanzare di distinguere l’odore degli esseri umani da quello di altri animali. I ricercatori hanno inoltre scoperto qualcosa di più sul funzionamento del repellente DEET (N,N-Diethyl-meta-toulamide).

L’olfatto delle zanzare e “la prova di coraggio”

Avevo assistito proprio lo scorso autunno a una conferenza della Vosshal durante la quale esponeva parte dei risultati di questo studio e descriveva il metodo sperimentale utilizzato: il ricercatore offre il proprio braccio alle zanzare “normali” (wild type e eterozigoti) e a quelle con il recettore mutato in diverse condizioni sperimentali e osserva il comportamento alimentare degli insetti (qui il video). Mi ha colpita devo dire; naturalmente il procedimento è molto più rigoroso e complicato di come ve l’ho appena descritto, quindi andiamo un po’ più a fondo.
Il sistema olfattivo degli insetti comprende diverse famiglie di chemorecettori tra le quali i recettori per gli odori (ORs), proteine localizzate sulla superficie della membrana cellulare dei neuroni olfattivi. Queste proteine sono formate da diverse subunità organizzate in domini che attraversano la membrana formando un canale che si apre in seguito al legame con la molecola chimica-stimolo. Questa struttura implica che ci siano parti della proteina che sporgono verso l’esterno della cellula e altre verso il suo interno. E qui arriviamo alla parte che ci interessa: c’è una particolare subunità sul lato extracellulare, chiamata orco, che agisce da co-recettore. Cioè per attivare il recettore olfattivo è necessario attivare anche orco. I ricercatori si sono fatti una domanda: se si introduce una mutazione in questa parte della proteina in modo da alterare la funzione di orco, le zanzare saranno ancora in grado di riconoscere le loro prede? Il loro olfatto quanto rimarrà compromesso? Per rispondere hanno quindi condotto diversi esperimenti.

Orco agisce in sinergia con la CO2

Il gruppo della Vosshal ha come prima cosa introdotto una mutazione in orco e ha testato le capacità di distinguere gli odori nelle zanzare normali e in quelle con mutazione. Da questi primi esperimenti come ci si aspettava è risultato che i recettori delle zanzare normali e di quelle eterozigoti rispondono agli odori significativamente di più rispetto a quelli delle zanzare mutate omozigoti, confermando che orco svolge un ruolo importante nella risposta agli odori (come era stato riportanto anche per moscerino della frutta Drosophila melanogaster). I ricercatori hanno quindi proceduto con dei test comportamentali: in un primo set di esperimenti per capire se l’olfatto fosse stato compromesso o meno le zanzare sono state messe in una teca di vetro da dove potevano scegliere tra due “stanze” in cui erano presenti due diversi composti: da una parte miele, dall’altra glicerolo, una sostanza inerte e inodore ma di consistenza simile alla prima. Anche in questo caso le zanzare con la mutazione, sia maschi che femmine, non facevano differenza tra miele e glicerolo, diversavemente da quelle normali che sceglievano il miele.
Dal momento che le femmine di zanzara per garantire lo sviluppo delle proprie uova hanno bisogno di un “extra” energetico, che si procurano cibandosi di sangue, e che la caccia avviene seguendo l’odore, gli scienziati hanno poi voluto testare le capacità olfattive delle zanzare con la mutazione in orco alle prese con la scelta del pasto e hanno fatto un’interessante scoperta: esponendo i due gruppi di zanzare, quelle normali e quelle con la mutazione, all’odore umano e a un altro odore “sconosciuto”, le prime preferivano l’odore umano. Se però insieme all’odore umano era presente CO2, altra molecola normalemente emessa dal corpo umano, ecco che allora le zanzare mutate entravano in crisi e non erano più capaci di distinuere l’odore umano. Questi risultati hanno fatto pensare a un effetto sinergico della CO2 e del corecettore orco nella risposta agli odori. Si sono quindi chiesti se questo meccanismo si ripercuota in qualche modo anche sulla capacità di distinguere l’odore di diversi mammiferi dal momento che queste zanzare mostrano una predilezione per gli esseri umani.

Meglio un umano o un un porcellino d’india?

In questo esperimento alle zanzare A. Aegypti veniva offerta la scelta tra un porcellino d’India, che pure di solito non disdegnano, e un braccio umano: anche in questo caso le zanzare mutate in presenza di CO2 entravano in confusione e non sapevano più distinguere i due odori animali, diversamente da quelle normali che si fiondavano sul braccio umano. La mutazione sembra quindi alterare in qualche modo la capacità di distinguere gli odori.
È stata fatta poi un’altra interessante scoperta: queste zanzare mutate sono insensibili al repellente DEET: gli scienziati in particolare hanno osservato che le zanzare mutate non vengono tenute alla larga da questo repellente, tuttavia sono sensibili alla prova-gusto, cioè in seguito a contatto diretto con la pelle cosparsa di DEET restano a digiuno. È emerso cioè che affinché l’azione repellente del DEET sia efficace è necessario che il sistema olfattivo delle zanzare sia integro, tuttavia l’azione repellente da contatto è indipendente dalla funzionalità di orco. Questo suggerisce che l’attività repulsiva di questo composto agisca su diversi canali sensoriali. Riportando le parole della Vosshal: ”come scienziata mi fa diventare matta l’idea che da 60 anni si usi il DEET come repellente per gli insetti ma ancora non si conosca con quale meccanismo agisca” (qui il podcast per ascoltare l’intervista a Nature).

Con questo studio si capito un po’ meglio il ruolo del corecettore orco nel sistema olfattivo della zanzara Aedes aegypty. I ricercatori hanno inoltre raccolto importanti informazioni utili allo sviluppo di nuovi e più efficaci repellenti utili nel prevenire le punture di zanzare vettori di malattie infettive.

Per approfondire:

Matthew DeGennaro, Carolyn S. McBride, Laura Seeholzer, Takao Nakagawa, Emily J. Dennis, Chloe Goldman,
Nijole Jasinskiene, Anthony A. James & Leslie B. Vosshall, 2013. Orco mutant moschitoes lose strong preference for humans and are not repelled by volatile DEET. Nature letters doi: 10.1038.

Elissa A. Hallem and John R. Carlson, 2006. Coding odors by a receptor repertoire, Cell doi:10.1016.

Skinner, W. A., Tong, H., Pearson, T., Strauss, W. & Maibach, H. Human sweat components attractive to mosquitoes. Nature 207, 661–662 (1965)

Ditzen, M., Pellegrino, M. & Vosshall, L. B. Insect odorant receptors are molecular targets of the insect repellent DEET. Science 319, 1838–1842 (2008)

Riconoscersi a naso

Posted by annaderrico

Come riconosciamo il nostro odore

Giornata intensa, un corri corri fino a sera quando, tornati a casa, compiamo quel gesto meraviglioso di togliere i vestiti e metterci comodi. È in quel momento, mentre ci stiamo sfilando la maglia a braccia alte e ascelle spalancate che cogliamo il nostro io più profondo. Una sola sniffata è sufficiente, ci crogioliamo giusto un attimo nel nostro odore, un ghigno a metà tra il compiaciuto e il tramortito e poi via sotto la doccia. Affascinante. Eppure che cosa sia a permetterci di distinguere il nostro odore da quello degli altri non è ancora chiaro.

Continua (su Quarantadue)

Credit: Wikipedia.

PS. Poi certo c’è sempre chi si fa un po’ prendere la mano…

Il senso perfetto

di odori improbabili e puzze (im)possibili

Odori Umani

Appuntamento al museo

In memory of Victoria Henshaw, the Smellwalker

In memoria di Victoria Henshaw, the Smellwalker