På noen måter er følelsen av lukt faktisk bedre enn en hund

Relatert innhold

• Humlene kan lukte hverandres fotavtrykk for å holde rede på blomster
• Wallabies Can Sniff Out Danger in Poop
• Hunder er fortsatt den beste måten å finne et lik på

I 2007 bestemte noen UC Berkeley nevrovitere seg for å jobbe studentene sine som hunder.

De dyppet garn i sjokoladesessens, sikket den over en gressletter mark og instruerte menneskelige frivillige til å spore duften som om de var blodhunder. For å sikre at de bare stolte på luktesansen, fikk forskerne at forsøkspersonene deres falt ned på alle fire mens de hadde bind for øynene, øre-muffed og hadde tykke knebeskytter og hansker.

Dommen: Mens den ikke er så effektiv som hunder, kan mennesker følge en duftløype. Og de blir mye bedre på det hvis de fortsetter å prøve.

"De viste at mennesker kunne gjøre det, " sier Joel Mainland, en nevrovitenskapsmann ved Filadelfias Monell Center som bidro til å legge grunnlaget for duftsporingsstudien. "De hadde det mye dårligere enn hunder, men hvis du lar dem trene i noen uker, ble de også veldig mye bedre."

Men i tiåret siden har ikke ideen om at mennesker er vidunderlige sniffere virkelig fanget på. Vi har en tendens til å bli overskygget av andre dyr som hunder, som er så anerkjent for deres luktegenskaper at vi bruker dem til å erte de kjemiske damper fra bomber, medikamenter og til og med kreft på våre vegne. Og hvordan kan vi håpe å konkurrere med blinde føflekker som lukter i stereo, griser som jakter ned underjordiske trøfler eller honningbier som søker søthet med sine delikate antenner?

John McGann, en sensorisk nevrovitenskapsmann ved Rutgers University, mener at vi mennesker ikke gir oss selv nok kreditt. "De fleste av oss synes at luktesansen vår er forferdelig, og det er den ikke, " sier han. “Det er egentlig ganske bra.” Enda bedre, har han bevis for å bevise det.

I en fersk gjennomgangsartikkel i Science argumenterer McGann for at vi faktisk har overgått supersniffere som hunder ved visse lukteroppgaver, og er flinkere til å oppdage spesielle aromaer som kan være viktige for oss. Han forklarer også nøyaktig hvordan han tror vi først overbeviste oss om at luktesansen vår, stinker. I følge McGann er vår luktverdige underlegenhet ikke annet enn en 150 år gammel myte født av feilaktige antagelser og feil vitenskap.

Origins of Olfactory Inferiority

Historien begynner i hjernen - spesielt luktpæren, hjernens luktbehandlingssenter. Ligger i forhjernen, er denne pæren direkte koblet til luktemottakernes nevroner som fører innsiden av nesen. Disse reseptorene samler informasjon fra luftbårne duftmolekyler og overfører dem opp til hjernen via luktveiene.

På 1800-tallet lette neuroanatomist Paul Broca etter det han mente gjorde mennesker spesielle: fri vilje. Han fant ikke et fritt viljesenter, men han fant ut at de store frontale lobene som muliggjorde kompleks erkjennelse og språk hos mennesker var fraværende hos arter med mindre frontallober . Større må være bedre, antok han. Derfor utledet Broca at menneskers luktpærer - som er små i forhold til vår totale hjernestørrelse - ville muliggjøre en langt svakere luktesans enn de relativt større som finnes i andre dyr.

Den teorien manglet noen analyse av menneskers faktiske luktegenskaper, bemerker McGann nå. Men den gangen holdt det fast: Forskere begynte å tro at mens menneskene utviklet seg, ga den "primære" luktende evnen til "lavere" dyr plass til avansert erkjennelse i den menneskelige hjernen, basert på de relative størrelsene i disse regionene. Filosofer og psykologer stolte også på denne antagelsen; til og med Sigmund Freud skrev om barndom som sentrerte seg om lukt eller smak som var "tilbake til tidlige dyreformer for livet."

Faktisk, skriver McGann, har studier funnet lite bevis som tyder på at luktestørrelse på lukten forutsier lukterevne. Større dyr kan trenge større hjerner for å kontrollere flere muskler eller behandle mer sanselig informasjon, forklarer han. "Imidlertid vil et større dyr sannsynligvis ikke ha mer lukt det trengte for å oppdage og tolke bare fordi det var større, så kanskje det ikke nødvendigvis vil trenge et større luktesenter."

McGann spekulerer i at pærestørrelse kanskje ikke har noen betydning om den vurderes i forhold til generell hjernestørrelse eller absolutt. Den menneskelige luktpæren, som er fem til seks millimeter i bredden og bare en tredel volumet til en hund, er kanskje stor nok til å få jobben gjort. Tross alt er den mye større enn den samme pæren i en mus eller rotte, to dyr som regnes for å være sterke luktere.

Tilføying til intriger er det faktum at antallet nevroner som finnes i disse luktpærene er bemerkelsesverdig konsistent på tvers av pattedyr, melder McGann. Blant en gruppe pattedyr med et 5800-faldig rekkevidde i kroppsvekt - fra den lille musen til et mannlig menneske - endres antallet luknende bulonneuroner bare 28 ganger. Menneskelige kvinner har interessant nok flere nevroner enn en mus eller hamster, men mindre enn en makak-ape. (Mannlige menn har litt færre.)

"Ideen om at de er konsistente på tvers av alle disse dyrene, tyder på noe om koding og prosessering av lukt er også konstant på tvers av dyr, " sier fastlandet, som ikke var involvert i McGanns arbeid. ”Jeg har fremdeles ikke en teori om hvorfor det vil bli gitt at hvert dyr har et annet antall reseptorer og har veldig forskjellige atferdsoppgaver som det prøver å løse. Det er ikke klart hva det betyr, men det er fascinerende at det er sant. ”

Hvordan sammenligner den menneskelige nesen?

Matthias Laska, zoolog ved Sveriges Linköpings universitet, har skrevet mange studier som sammenligner luktevnen til mennesker og andre dyr. "I 100 år har lærebøkene fremmet denne overgeneraliseringen av at mennesker ville ha en dårlig luktesans mens dyr ville ha det bedre, " sier han. “De harde dataene som vil støtte en så svart / hvit forskjell, finnes rett og slett ikke. Jeg vil ikke antyde at mennesker har en luktesans som er like god som en hund generelt, men det er visse stoffer som vi tydeligvis er mer følsomme for. ”

Dufter som mennesker er spesielt tilpasset til å inkludere kjemiske komponenter i bananer, blomster, blod og noen ganger tiss. I 2013 testet Laska og kollegene evnene til mennesker, mus og edderkopp-aper for å oppdage urinlukt som finnes i vanlige musedyrdyr. Mens mus var best på å oppdage 4 av 6 forskjellige lukt, var mennesker faktisk mer følsomme de to andre. Det er også funnet mennesker som kan hunder og kaniner som lukter hovedluktstoffet i bananer (amylacetat), og er mer følsomme for mus enn minst en komponentlukt av menneskelig blod.

Disse enkeltluktstudiene er bare øyeblikksbilder. Men de foreslår noe fristende: at forskjellige arter spesialiserer seg i forskjellige dufter som er viktige for deres livsstil eller økologiske nisjer. Mus burde naturlig nok være spesielt flinke til å snuse ut sine spesielle rovdyr, mens mennesker har en nese for å vite når de er skadet og blø.

For eksempel, bemerker Laska, er det totale antallet luktstoffer som hunder har et etablert, lavest påvisbart terskelnivå på 15. Mennesker har faktisk en lavere terskel for fem av disse. "De fem luktstoffene er komponenter av frukt- eller blomsterlukt, " sier han. "For en rovdyr som en hund er disse luktstoffene atferden ikke like relevante, så det var ikke noe evolusjonært press for å gjøre hundens nese ekstremt følsom for frukt- og blomsterlukt."

På den annen side er ni av de 10 luktstoffer som hunder tydeligvis er mer følsomme enn mennesker, karbolsyrer. Disse komponentene finnes i kroppsluktene av sannsynlig hundedyr, legger han til, og antyder en grunn til at hunder kan ha blitt flinke til å spore dem opp.

Å oppdage spesifikke lukt er bare begynnelsen. Når det gjelder duft, kan oppførsel spille en like stor rolle som fysiologi, legger Alexandra Horowitz til, som driver et hundekognisjonslaboratorium ved Barnard College og er forfatteren av Inside of a Dog: What Dogs See, smell and Know .

"Hunder gidder å snuse i det hele tatt, " påpeker Horowitz. “De legger nesen til ting… Atferd alene indikerer at vi ikke lukter. Se hva vi gjør med lukt: finn Cinnabon-butikken på flyplassen, kontra hva hundene gjør. Hunder kan kjenne oss igjen ved duft, finne lukten av en savnet person i hans fotspor igjen dager før, og oppdage en billion av et gram TNT. ”

I tillegg til å ha flere luktende reseptorceller enn mennesker, kan hundene også skryte av en spesialisert snute tilpasset pustemetoder som gir en jevn strøm av informasjonsrik duft. Hunder og noen andre dyr opplever til og med duft annerledes. Luktstoffsystemet deres lar dem lukte kjemikalier i flytende fase som ikke er luftbårne - tenk på lag med urin og andre væsker på ditt nærliggende brannfyr ved å jobbe som en pumpe for å levere dem til et spesialisert neseorgan.

Fastlandet er enig i at lukt er sentralt i dyreoppførsel på en måte som det ikke er i vår egen verden. "Tenk på rovdyr-byttedyr-interaksjoner, parringsinteraksjoner, territoriemarkering. Disse er alle relatert til lukt, og i et stort sett med arter er de den mest grunnleggende oppførselen du kan forestille deg. De er viktige for å overleve, sier han.

Men selv om lukt kanskje ikke spiller en så dominerende rolle i våre egne liv, har studier vist at det kan ha mer underbevisste virkninger enn vi ofte forestiller oss.

"Det er mange atferdsmessige kontekster der vi mennesker også ubevisst benytter oss av nesen, enten det er kameratvalg eller sosial kommunikasjon, " forklarer Laska. Lukt kan utløse minner eller følelser (tenk lukten av eksens hettegenser) og rask oppførsel (du saliv ved duften av langsomt stekende kylling). Å lese hverandres lukt hjelper oss å samle viktige data som helsetilstand og muligens selv om vi er relatert av blod.

Duftens underbevisste påvirkning på oss er moden for fremtidig studie, og det samme er de ukjente grensene for våre lukteregenskaper, sier fastlandet. "Jeg tror en del av grunnen til at folk tror at vi er så dårlige på å lukte, er at vi ikke bevisst bruker det like mye, og at vi ikke øver på det, " sier han. "Men når vi blir tvunget til å bruke det, klarer vi oss ganske bra med det."