“Herhangi bir kokuyu hiç ölçtünüz mü? Bir kokunun diğerinden tam olarak iki kat kuvvetli koktuğunu söyleyebilir misiniz? Bir cins koku ile diğeri arasındaki farkı ölçebilir misiniz? Halbuki menekşeden güle, çok kötü kokan çadıruşağı otuna kadar pek çok koku var. Fakat bu kokuların benzerlikleri ve farklılıkları ölçülünceye kadar kokunun bir bilimi olmayacak. Eğer yeni bir bilim keşfetmek için çok istekli iseniz bir kokuyu ölçünüz.”

Burnumuzun kokuları nasıl ayırt edebildiği hala tam olarak anlaşılamamıştır.

 

Son 25 yıldır yapılan çalışmalarda kokunun ölçülmesi konusunda bazı ilerlemeler sağlanmasına rağmen Alexander Graham Bell’den bir yüzyıl sonra koku bilimi hâlâ emekleme safhasında. İnsanoğlunun, burnundaki 400 civarındaki koku reseptörüyle on binden fazla kokuyu nasıl ayırt edebildiği hâlâ tam olarak anlaşılamamıştır.

İnternetten koku gönderme, nefesten hastalık tespiti mümkün mü?

 

Canlılarda kokunun yüksek hassasiyette nasıl tespit edildiği, yorumlandığı ve hafızada tutulduğu üzerine yapılan bilimsel çalışmalardaki bulgular, insanoğluna yeni kapılar aralayacaktır. Belki bir gün sevdiğinize internet aracılığıyla gül kokusu gönderebilecek, etrafınızdaki zehirli kimyasal maddeleri yüksek hassasiyetle tespit edebilecek, dolabınızdaki meyve ve sebzelerin bozulup bozulmadığını anlayabilecek, nefesinizden hastalık tespiti yapabileceksiniz. 

Koku alma duyusunu hayvanlar her alanda kullanıyor

 

Koku alma duyusu hayvanlar aleminde beslenme, eş bulma, arazi tanıma ve yön belirleme gibi temel biyolojik işlevleri yerine getirmesinin yanı sıra sosyal gruplar halinde yaşayan hayvanlar, örneğin arılar ve karıncalar arasında bir çeşit “konuşma” diyebileceğimiz, daha karmaşık ve üst seviyede etkileşmeler için de kullanılmaktadır. Yaşamsal açıdan en az görme ve işitme kadar önemli olan koku alma duyusu, canlıların sahip olduğu duyular arasında en karmaşık ve anlaşılması en güç olanıdır. Koku algılama ve hafızada tutma mekanizmalarının nasıl işlediği günümüze kadar tam olarak anlaşılamamıştır. Bir şeyi anlamanın en etkili yolu onu inşa etmek olduğuna göre, canlılardaki koku alma duyusunu taklit etmeye çalışan yapay burun çalışmaları bize bu konuda ışık tutacaktır. Bu yazıda canlılarda kokunun nasıl algılandığını, çok farklı yapay sistemlerle nasıl taklit edilmeye çalışıldığını ve yapay burun çalışmaları ile neler hedeflendiğini okuyacaksınız.

Koku algılama mekanizması

 

Memelilerde koku alma sisteminin ilk elemanı burun boşluğunun iç kısımlarında yer alan ve koku alma epiteli olarak bilinen küçük bölgedir. Bu bölge incelendiğinde iki çeşit hücre ile karşılaşılır. Bunlardan ilki en uçta bulunan ve dış dünya ile bağlantıyı sağlayan sinir hücreleridir. Sayıları milyonları bulan bu hücreler, koku alma sisteminde beyine iletilecek olan sinyali üretir. Elektrokimyasal sinyal, bu nöronların ucunda bulunan silia isimli, saça benzeyen yapıdaki sensörler ile koku moleküllerinin etkileşmesiyle oluşur. Nöronların arkasında bu hücrelerde üretilen sinyali beyine taşımakla görevli akson hücreleri bulunur. İnce iplik şeklindeki akson hücreleri beyinde limbik sisteme kadar uzanır.

Koku alma epitelinde üretilen sinyal öncelikle koku alma soğanına iletilir. Bu bölge beynin ön kısmındadır ve gelen sinyalin ilk olarak işlendiği bölgedir. Koku alma soğanında işlenen sinyal beynin koku alma bölgesine iletilir ve buradan da duygu ve düşüncelerin oluştuğu beyin kabuğundaki algılama merkezine iletilir. Bu şekilde koku moleküllerinin nöron hücrelerinin ucunda bulunan silialarla etkileşmesiyle oluşan elektrokimyasal sinyal, koku duyusuna dönüştürülmüş olur.