Den 29 år gamle kvinnens hjerneskanning var forvirrende for å si det mildt: Den avslørte at hun manglet hjernestrukturer hun trengte for å kunne lukte, men likevel kunne hun snuse ut lukt enda bedre enn den gjennomsnittlige personen.
Det viser seg at hun ikke er den eneste med denne mystiske evnen, ifølge en ny studie publisert i dag (6. november) i tidsskriftet Neuron. Forskere har oppdaget en liten gruppe mennesker som ser ut til å trosse medisinsk vitenskap: De kan lukte til tross for at de mangler "luktpærer", regionen foran hjernen som behandler informasjon om lukter fra nesen. Det er ikke klart hvordan de klarer å gjøre dette, men funnene tyder på at den menneskelige hjernen kan ha en større evne til å tilpasse seg enn tidligere antatt.
En gruppe forskere i Israel gjorde denne oppdagelsen ved en tilfeldighet: De gjennomførte en annen studie som involverte avbildning av hjernen til pasienter med en normal luktesans ved bruk av magnetisk resonansavbildning (MRI). Men de la merke til at en kvinne så ut til å mangle luktepærene hennes.
Forskerne syntes dette var overraskende fordi annonsen for studien deres hadde bemerket at deltakerne burde ha en god luktesans, og likevel, basert på hjerneskanningen, skulle ikke kvinnen kunne lukte. Forskerne trodde "kanskje hun ikke la merke til" den delen av annonsen, sa seniorforfatter Noam Sobel, professor i nevrobiologi ved Weizmann Institute of Science i Israel. Men da de spurte henne, sa hun at hun hadde en veldig god luktesans.
Så Sobel og teamet hans spurte om de kunne utføre flere skanninger og tester på henne og fant ut at hun faktisk hadde en luktesans litt bedre enn den gjennomsnittlige personen. "Vår forståelse er at lukt i det vesentlige er kartlagt på overflaten av pærene," og hjernen leser på en eller annen måte dette kartet, sa Sobel til Live Science. Mangler du dette kartet, bør du også mangle evnen til å lukte, la han til.
Ved å bestemme seg for å videreføre dette, rekrutterte forskerne flere mennesker som "kontroller" for å sammenligne med den uvanlige saken. Alle disse kontrollene var kvinner og alle venstrehendt som det opprinnelige emnet. "Se og se," i den niende skanningen av en kontroll "oppdaget vi en annen kvinne uten luktpærer og en perfekt luktesans," sa Sobel. På det tidspunktet, "begynte det å se ut som ingen tilfeldighet."
Fingeravtrykk av verdens lukter
Gruppen bestemte seg deretter for å søke gjennom en database kalt Human Connectome Project som hadde publisert over 1100 MR-skanninger, sammen med informasjon om deltakernes luktesans. Forskerne fant ut at av 606 kvinner hadde tre av dem ikke luktpærer, men de beholdt luktevnen (og en av de tre var venstrehendt).
De utførte enda mer hjerneskanninger og luktprøver på de to kvinnene, og en annen kvinne som også manglet luktpæren hennes, men ikke kunne lukte. Dette tredje emnet hadde det som kalles medfødt anosmia, eller en livslang manglende lukt. Som forventet fant de ut at kvinnen som hadde medfødt anosmi ikke kunne lukte mest lukt, mens de to andre kvinnene kunne lukte så vel som personer med lukteløk.
Som et siste skritt ønsket forskerne å lage et "luktperseptuelt fingeravtrykk" som dokumenterte hvordan verden lukter til disse deltakerne. For å gjøre det ba de kvinnene og 140 andre kvinner i tilsvarende alder om å vurdere hvor like to lukter var på hverandre, for eksempel en sitron og en appelsin, eller en sitron og et skunk. Fingeravtrykkene til de to kvinnene uten luktpærer var sammenlignbare med fingeravtrykkene til resten av deltakerne. Dessuten var fingeravtrykkene til de to kvinnene nærmere hverandre enn noen andre to deltakere.
Det var imidlertid små forskjeller. Ingen av dem kunne for eksempel oppdage en roselignende lukt, som er en av de vanligste luktene i luktetesting, sa John McGann, en førsteamanuensis i psykologavdelingen ved Rutgers University som ikke var en del av studien.
På 80- og 90-tallet var det studier som ble gjort på gnagere som antydet at hvis de hadde fjernet luktpærene sine, kunne de fremdeles lukte. Men "disse studiene er stort sett dratt fra hverandre av vårt felt; de ble virkelig hamret" for metodiske problemer, sa Sobel. "Hvem vet, kanskje nå blir jeg revet i stykker også," sa han. Det er fordi funnene deres strider mot dogme - læreboksdefinisjonen av luktpærer sier at de er "helt viktige" for sansesystemet, la han til. Så hva skjer?
Hjernens nese
Det er ikke klart hvorfor denne evnen bare ble funnet hos kvinner, spesielt hos venstrehendte kvinner. De fleste hjerneskanningsundersøkelser ekskluderer deltakere som er venstrehendt for å redusere variasjonen blant deltakerne, noe som kan være en grunn til at dette ikke ble funnet før, sa Sobel. Det er fordi folk som er høyrehendt, kan få hjernen tilkoblet på en annen måte enn de som er venstrehendt.
Det er også uklart hvordan disse kvinnene utviklet luktesansen i hjernen uten å ha lukter. Men det er et par hypoteser som kan forklare hva som skjer, sa Sobel. Den første er at disse kvinnene ble født uten lukteløk og da på en eller annen måte, etterhånden som hjernen deres utviklet seg i spedbarnet, fant de en måte å få lukten til å fungere, noe som ville vitne om hvor "plastisk" hjernen er, sa han. Med andre ord kan en annen region i hjernen ha påtatt seg oppgaven med å overføre duftinformasjon til hjernen.
Den slags mer spennende alternativ kan være at "du ikke trenger luktelamper" for å oppdage, diskriminere og identifisere lukter, sa han. Det betyr at lukt fungerer veldig annerledes enn vi tror og luktpæren gjør noe annet, la han til. For eksempel må de fleste pattedyr når de lukter noe, ta to avgjørelser - hva lukten er og hvor den kommer fra. Kanskje tjener luktpæren til å finne ut hvor lukten kommer fra, men ikke hva lukten er, sa han. Men dette er alt spekulativt og må testes, la han til.
Thomas Cleland, førsteamanuensis og professor ved avdeling for psykologi ved Cornell University som heller ikke var en del av studien, sier han synes det er usannsynlig at nervene som utgjør luktpærene faktisk mangler hos disse pasientene. "Det er mer sannsynlig at det aktuelle kretsløpet, eller noe som ligner det, på en eller annen måte er feilplassert, internt anatomisk uorganisert og / eller annerledes formet, i motsetning til å være virkelig fraværende," sa han til Live Science i en e-post. "Og hvis dette er sant, er det ikke så rart at disse kvinnene kan lukte noe normalt."
Men hvis det er en slags fortrengt struktur, "kan du forvente at det ville være noe avvik i skanningen deres et sted," sa Joel Mainland, et assosiert medlem av Monell Chemical Senses Center i Philadelphia, som heller ikke var en del av studien. "Ideen om at det kanskje er en annen struktur som er over rollen som luktpæren, ville være overraskende og fantastisk."
Funnene er "ganske i strid med det meste av det feltet mener," sa Fastlands-forskningen til Live Science. "Jeg synes det er ganske kritisk at vi finner ut hva som skjer."
