RmutPhysics.com

หมวดหมู่ทั่วไป => แหล่งความรู้ทั่วไป => ข้อความที่เริ่มโดย: สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด ที่ มีนาคม 09, 2009, 08:00:02 pm



หัวข้อ: แปลกแต่จริง…มนุษย์ดมกลิ่นได้ดีเหมือนสุนัข
เริ่มหัวข้อโดย: สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด ที่ มีนาคม 09, 2009, 08:00:02 pm
แปลกแต่จริง…มนุษย์ดมกลิ่นได้ดีเหมือนสุนัข

ที่มา http://www.biotec.or.th/biotechnology-th/newsdetail.asp?id=2020
 
 
“ระบบประสาทรับกลิ่น”  เป็นระบบประสาทสัมผัสดั้งเดิมที่สุดของมนุษย์ เป็นระบบพื้นฐานของความจำ  และเป็นระบบสัมผัสที่สมบูรณ์ที่สุดแต่แรกเกิด...เมื่อมนุษย์ลืมตาดูโลก มนุษย์ใช้ประสาทรับกลิ่น ควานหาน้ำนมจากอกมารดา  
อย่างไรก็ตาม ระบบประสาทรับกลิ่นกลับเป็นระบบประสาทสัมผัสที่เราเข้าใจน้อยที่สุด...เป็นระบบที่เป็นปริศนาลึกลับซับซ้อนมานาน

ก่อนปี 2534 นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้แม้แต่หลักการพื้นฐานเกี่ยวกับการรับรู้และจดจำกลิ่นของมนุษย์   ไม่มีใครเข้าใจว่าเซลล์ส่วนใดในจมูกทำหน้าที่รับกลิ่น และมีกลไกของการทำงานอย่างไร รู้เพียงว่าจมูกทำให้เรารับกลิ่นต่างๆ มากกว่าหมื่นกลิ่นได้

เราเพิ่งเข้าใจระบบประสาทรับกลิ่นเมื่อ 15 ปีที่แล้ว ด้วยผลงานวิจัยของศาสตราจารย์ริชาร์ด เอเซล (Richard Axel) จากสถาบันการแพทย์โฮเวิร์ด ฮิวส์ (Howard Hughes Medical Institute)  และศาสตราจารย์ลินดา บัก (Linda Buck) จากศูนย์วิจัยมะเร็งเฟรด ฮัทชิสัน (Fred Hutchison Cancer Center)     


ผลจากการศึกษาวิจัยระบบประสาทรับกลิ่นอย่างต่อเนื่องของนักวิทยาศาสตร์ทั้งสองคน (ซึ่งทำงานวิจัยกันคนละทีม) ทำให้เขาทั้งสองร่วมรับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 2547 ที่ผ่านมา

ศ. เอเซล และ ศ. บัก ค้นพบว่ายีนที่ควบคุมระบบรับกลิ่น (Olfactory Receptor gene, OR gene) เป็นยีนกลุ่มใหญ่ (OR gene cluster) ที่มีจำนวนประมาณ 1,000 ยีน (คิดเป็นประมาณ 4% ของยีนที่มีรายงานทั้งหมดคือประมาณ 22,000 ยีน)  ทำหน้าที่เชื่อมโยงกันเพื่อควบคุมการสังเคราะห์ "โปรตีนของหน่วยรับความรู้สึก (Olfactory/Odorant Receptor protein)” ซึ่งโปรตีนเหล่านี้ช่วยให้ระบบประสาทและสมองของคนเราแยกแยะกลิ่นได้หลากหลายชนิด 



ผลงานนี้ ต้องยกความดีให้ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพ เพราะหากขาดศาสตร์ด้านนี้แล้ว นักวิจัยคงไม่มีผลงานเรื่องการรับกลิ่นของมนุษย์มาตีพิมพ์ในวารสาร  และทำให้นักวิจัยทีมอื่นๆ นำไปต่อยอดการศึกษาทางจีโนมดังเช่นที่มีผลงานอย่างต่อเนื่องในปัจจุบัน
 
รายงานเกี่ยวกับการศึกษาระบบการรับกลิ่นในมนุษย์เปรียบเทียบกับหนูเมาส์ และสุนัข ทำให้ได้ข้อสรุปว่า ยีนของมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับระบบรับกลิ่นมีจำนวนน้อยกว่ายีนของหนู (~1,500 ยีน) และสุนัข (~1,300 ยีน)  [Genome Biol. 2003; 4(12)] นำไปสู่ข้อสรุปโดยรวมที่ว่าหนูและสุนัขแยกแยะกลิ่นต่างๆ ได้ดีกว่ามนุษย์  นอกจากนี้ ยังมีรายงานด้วยว่า ในสายวิวัฒนาการมนุษย์สูญเสียการดมกลิ่นเมื่อมนุษย์เริ่มเดินตัวตรง



ล่าสุด วันที่ 17 ธันวาคมที่ผ่านมา วารสารเนเจอร์ (Nature) ฉบับออนไลน์ได้รายงานถึงความก้าวหน้าของผลงานวิจัยเกี่ยวกับการดมกลิ่นของคนเราเปรียบเทียบกับสุนัข ซึ่งเป็นความร่วมมือวิจัยระหว่าง ทีมนักวิจัยสหรัฐอเมริกัน นำโดยรองศาสตราจารย์โนเอม โซเบล (Noam Sobel) จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กเลย์  (the University of Californea, Berkeley) สหรัฐอเมริกา และทีมนักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์ไวซ์มันน์ (Weizmann Institute of Science) ประเทศอิสราเอล



 
ทีมวิจัยได้ทดลองให้สุนัขกับนักศึกษาอาสาสมัคร (อาสาสมัครที่ปิดตาและปิดจมูก) เดินไปตามทางที่ได้วางน้ำมันหอมระเหยจากชอกโกแลตไว้บนสนามหญ้า เป็นระยะทาง 10 เมตร พบว่า นักศึกษาจำนวน 2 ใน 3 ของทั้งหมด เดินตามทางได้ถูกต้องเช่นเดียวกับสุนัข
 

เมื่อนำนักศึกษาเหล่านี้มาฝึกฝนการดมกลิ่นเป็นระยะเวลา 3 วัน พบว่านักศึกษาทุกคนมีความสามารถดมกลิ่นได้ดีพอๆ กับสุนัข

 

ศ. กอร์ดอน เชเฟิร์ด (Gordon Shepherd) จากมหาวิทยาลัยเยล (Yale University) สหรัฐอเมริกา นักวิจัยอีกทีมที่ศึกษาเรื่องระบบการรับกลิ่น ออกมาสนับสนุนการวิจัยนี้ว่า การฝึกฝนหรือการเรียนรู้ช่วยเพิ่มพูนการดมกลิ่นของมนุษย์ให้ทัดเทียมกับสุนัขได้ แม้ว่ามนุษย์มียีนที่เกี่ยวข้องน้อยกว่าสุนัขก็ตาม หากมนุษย์ฝึกฝนบ่อยๆ มนุษย์ดมได้แม้แต่วัตถุระเบิด หรือยาเสพติด ทีเดียว การดำเนินชีวิตของสุนัขที่ต้องฝึกฝนการดมกลิ่นอยู่ตลอดเวลาจึงทำให้สุนัขมีทักษะมากกว่า ซึ่งการฝึกฝนหรือการเรียนรู้นั้นสั่งการและควบคุมโดยสมอง ซึ่งสมองของมนุษย์นั้นมีความพิเศษกว่าสัตว์อื่น ตรงที่มีความซับซ้อนมากกว่า นั่นคือสิ่งที่ธรรมชาติสร้างขึ้นมาทดแทนสิ่งที่หายไป

 
ทีมวิจัยนี้ไม่ได้ศึกษาเพียงการวิจัยนี้เท่านั้น เมื่อปี 2542 ทีมนี้ได้เสนอผลการศึกษาปฏิกิริยาทางชีวเคมีของเซลล์ประสาทในสมองในยามที่ได้รับกลิ่นต่างๆ โดยใช้เทคนิค นิวเคลียร์ แมกเนติก เรโซแนนต์ สเปกโตรสโครปี (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR) ด้วย
 



ผลงานวิจัยของทีมวิจัยนี้นับว่ามีความสำคัญ  เพราะเป็นการเปิดประตูไปสู่ความเข้าใจในการทำงานของของประสาทสัมผัสด้านกลิ่นของมนุษย์เราให้กว้างออกไปอีก ทั้งยังช่วยอธิบายได้อีกว่า ทำไมกลิ่นที่เราได้รับบ่อยๆ จึงย้ำเตือนความจำได้ ไม่ว่าจะเป็นกลิ่นที่เคยดมตอนเด็กๆ  กลิ่นจากอาหารที่ดมบ่อยๆ  เหล่านี้ล้วนสัมพันธ์กัน ซึ่งมีความสำคัญต่อพฤติกรรมที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตและหาอาหารของมนุษย์ในสายวิวัฒนาการ

 
อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ใน
 
People track scents in same way as dogs (17/12/2006)
http://www.nature.com/news/index.html


 
และเอกสารสนับสนุนอื่นๆ ได้แก่
 
1. How The Brain Tunes Out Odors (5/01/2005)
http://www.sciencedaily.com/releases/2005/01/050104105049.htm

 

2. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2004

http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2004/

 

3. Evolution of olfactory receptor genes in the human genome

http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=218742

 

4. Olfaction: The world smells different to each nostril (4/11/1999)

http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/full/402035a0.html