ידענים: החושים

מאת 23 בנובמבר 2012 14 תגובות

עד היום מקובל היה לחשוב שאפשר לראות צבע לבן ולשמוע רעש לבן. מחקר של מדעני מכון ויצמן למדע מגלה כי אפשר גם להריח ריח לבן. ממצאים אלה מתפרסמים היום בכתב-העת של האקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב (PNAS).

עד היום מקובל היה לחשוב שאפשר לראות צבע לבן ולשמוע רעש לבן. מחקר של מדעני מכון ויצמן למדע מגלה כי אפשר גם להריח ריח לבן. ממצאים אלה מתפרסמים היום בכתב-העת של האקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב (PNAS).

חוש הראייה "רואה" תערובות שונות של גלי אור בתדירויות שונות באותו צבע –לבן. גם חוש השמיעה תופס תערובות שונות של גלי קול בתדירויות מגוונות כזמזום המכונה "רעש לבן". כדי שייתפסו כ"לבנים", על הרעש והצבע למלא שני תנאים: התערובת היוצרת אותם צריכה להשתרע על-פני כל הטווח האפשרי של הגירוי, ועוצמת הגירויים של כל רכיבי התערובת צריכה להיות זהה. האם אפשר להשתמש באותם עקרונות בתחום חוש הריח, כדי ליצור ריח לבן? שאלה זו מעולם לא נבדקה עד כה, בין היתר בגלל הקשיים הטכניים שבמחקר כזה, כמו, לדוגמה, יצירת חומרי ריח רבים בעלי עוצמה זהה.

תלמידת המחקר טלי וייס, מקבוצת המחקר של פרופ' נועם סובל במחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע, הובילה את המחקר בשאלה זו, יחד עם ד"ר קובי סניץ מאותה קבוצה. הם בחרו 86 חומרי ריח (המורכבים ממולקולה בודדת), אשר מייצגים את כל הטווח של עולם הריחות, ודיללו אותם לעוצמה זהה. לאחר מכן הכינו מחומרים אלה תערובות שונות, בעלות מספר מרכיבים משתנה, אשר מתפרסים על פני כל הטווח של עולם הריחות, וביקשו ממתנדבים להשוות בין זוגות של תערובות. הם גילו, כי ככל שהתערובות הכילו מספר רכיבים רב יותר, הן סווגו כדומות יותר – גם כשזוג התערובות לא הכיל כל רכיב משותף. תערובות שהכילו כ-30 חומרי ריח או יותר נתפסו על-ידי המתנדבים ככמעט זהות.

פרופ' נועם סובל. צילום: מכון ויצמן

פרופ' נועם סובל. צילום: מכון ויצמן

כדי להמשיך לחקור את התופעה יצרו המדענים תערובות ריח שונות, אותן כינו בשם חסר משמעות – "לורקס". לאחר שהנבדקים התרגלו לריח של אחת מתערובות ה"לורקס", הם נטו לכנות כך גם תערובות חדשות, אותן מעולם לא הריחו לפני כן, אך רק אם היו אלה תערובות שהכילו 30 חומרים או יותר, המתפרסים על-פני כל הטווח של עולם הריחות. כאשר התערובות הכילו 20 חומרים או פחות, הנבדקים לא התייחסו אליהן כאל "לורקס". ה"לורקס" – תערובת הריח הלבן – תוארה על-ידי הנבדקים כבעלת תכונות נייטרליות: לא בעלת ריח נעים, ולא בעלת ריח בלתי-נעים.

"הממצאים לא רק מרחיבים את מושג ה'לבן' אל מעבר לתחומים המוכרים של חוש הראייה וחוש השמיעה, ואינם מתמצים בהוספת חוש הריח לרשימת החושים בהם קיימת תופעה 'לבנה'. הם גם נוגעים לעקרונות הבסיסיים ביותר לפיהם פועל חוש הריח, ומערערים את התפיסות המקובלות לגביהם", אומר פרופ' סובל. בניגוד לתפיסה המקובלת,

הרואה בחוש הריח "מכונה" לזיהוי מולקולות ריחניות, ממצאי המחקר מראים, כי המערכת מזהה ריח בכללותו, ולא חומרי ריח בודדים. גם התפיסה הקומבינטורית של חוש הריח, שזיהוי תערובות נעשה באמצעות הפעלת קומבינציות שונות של קולטנים, מחייבת כעת חשיבה מחודשת, שכן ממצאי המחקר "שמים גבול" לשיטה הקומבינטורית כאשר מדובר בתערובות ריח עם מספר גדול של חומרים.

במחקר השתתפו גם תלמידת המחקר עדי יבלונקה מקבוצתו של פרופ' סובל, וד"ר אלעד שניידמן מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע.

14 תגובות ל “מדעני מכון ויצמן למדע גילו: ריח לבן”

  1. טלי

    היי צור. אכן באפיתל ההרחה שזורים תאי עצב, שכל אחד מהם מבטא סוג רצפטור (קולטן) מסויים (מקרים בודדים שתא עצב אחד יבטא 2 סוגי רצפטורים). בבני אדם יש כ-400 סוגים שונים של רצפטורים (לשם השוואה במכרסמים יש כ-1000 סוגים שונים).
    אתה יכול לקרוא יותר בלינק הבא…

    http://neuro-etho.haifa.ac.il/nsi/Olfaction%20Galileo106.pdf

  2. צור

    שלום לכולם ותודה על המאמר המעניין,

    אני רואה שמגיבים פה כמה אנשים שהשתתפו במחקר, אז רציתי לשאול האם אנו יודעים למפות כיום את סוגי הקולטנים של הריחות?

    למשל קראתי שחוש הראיה כולל בין היתר שלושה סוגי קולטנים לצבעים בתדר האדם, הירוק והכחול, ושאר הצבעים הנתפשים בתודעה הם שילוב של שלושת הראשונים.

    האם ידועים אילו קולטני ריח ישנם? הרי כל תפישת הריח היא בסופו של דבר חוויה פנימית. התכונות של חומרים בעולם הן אכן סולם רב מימדי, אך חומר וריח אינו אותו הדבר, ממש כמו שחומר וטעם אינו אותו הדבר. אולי מיפוי קולטני הריח וסוג החוויה שהם מפיקים יעזור להבין מהו "סולם הריח"

  3. טלי

    ליובל:
    במאמר מתואר ניסוי שבדקנו האם אפשר למסך את הריח של ורד. בחרנו 4 מולקולות עיקריות שמרכיבות את הורד ובנוסף יצרנו תערובת שמכילה את ארבעת המולקולות הללו ו- 26 מולקולות נוספות.
    ואכן, נבדקים שלמדו את הריח של הלבן ("לורקס"), חזרו כעבור חצי שנה וזיהו את התערובת של ה-30 רכיבים הללו כלורקס…
    האם התערובת תמסך גם ריחות לא נעימים… זה בבדיקה…

  4. קמילה האחרונה

    רבקה,
    תופעת הסינסתזיה, עירוב חושים בעברית, מוכרת וידועה. בניסויים מסוג זה בדרך כלל שואלים את המתעתדים להיבדק בניסוי לגבי התחושות הרגילות שלהם ומסננים כאלה שעלולים להטות את תוצאות הניסוי מסיבות כאלה ואחרות. בכל מקרה אני לא חושבת שבניסוי זה סינסתזיה הייתה מעלה או מורידה, אם כי עדיין שווה לבדוק, כי הסינסתטיים היו חווים מן הסתם את ה"לבן" הן במימד הריח והן במימד האחר (ראייה או שמיעה למשל). זה צפוי כי זו בדיוק המשמעות של סינסתזיה, הצימוד בחוויה. זה לא משנה בניסוי זה כי עדיין מה שהיה מייצר את החוויה של ה"לבן" הוא עירוב ריחות וזה הממצא החדש כאן.

    במדע, הזמן הוא השופט הכי טוב מה ביג דיל ומה לא. לעיתים ממצא שלא נראה חשוב במיוחד הוא הצעד הראשון לקראת טכנולוגיה מהפכנית.

  5. רבקה

    אני לא קראתי את כל הכתבה אבל אני מקווה שאתם יודעים מה זה סינסטזיה. כי זה יכול לבלבל לכם או לעזור לכם בבדיקות. בכל אופן לבת שלי היה סינסטזיה וכנראה שזה חלף ועבר עם הגיל. אצלה לכל ריח היה צבע ולכל אות, צליל ורעש היה צבע. אז מה שאת מתארת לא ביג דיל. בסינסטזיה יש קשר בין החושים השונים והם מתערבבים. במשך השנים גילינו שלדי הרבה אנשים סביבינו יש סינסטזיה. ניתן להגיע אלי דרך האימייל שרשמתי לעיל אם צריך בשביל להבין יותר טוב על התופעה המרתקת של סינסטזיה.

  6. zviman

    מציאת רעש לבן בטעם – זה לא ניסוי שהייתי רוצה להשתתף בו

  7. קמילה האחרונה

    כמובן שזו בדיוק הטכניקה בה השתמשו החוקרים במקרה זה…

  8. קמילה האחרונה

    יותם,
    דווקא יש, ולא רק בריחות אלא בהרבה תופעות רב מימדיות. זה פשוט קצת יותר מסובך טכנית. אחת הדרכים לעשות זאת היא באמצעות ניתוח גורמים ראשיים
    (http://en.wikipedia.org/wiki/Principal_component_analysis)
    זה לא תמיד עובד בצורה טובה אבל אם קיימים במרחב הרב מימדי (כל מימד יכול להיות דבר שונה לחלוטין) מעט רכיבים משמעותיים, ניתן להשתמש בהם כדי לפרוש את האובייקטים הנבדקים (חומרי הריח במקרה הזה) לאורכם וכך לקבל מעין סרגל. שים לב שבדרך כלל רכיבים אלה הם מעין הרכבה לינארית של התכונות האחרות כך שלמעשה נוצר מעין מאפיין חדש אשר שונה מכל אחד מהמאפיינים (המימדים) המקוריים. היתרון העצום בשיטה שהיא מאפשרת להזניח חלק גדול מהרכיבים הפחות משמעותיים ובכך לצמצם מאוד את מספר המימדים הדרושים כדי "לתפוס" את מירב התופעה.

  9. קמילה האחרונה

    לורם,
    החומרים שנבדקו בניסוי זה פורשים בקירוב טוב את ספקטרום הריחות הן במימד התפישתי והן במימד הפיזיו-כימי. בקצרה, לוקחים הרבה חומרים ומסווגים אותם לפי המאפיינים התפישתיים של הריח (כיצד הנבדקים חווים\מתארים את הריח, ובאותו אופן בונים בנק חומרים בעלי מאפיינים פיזיו-כימיים שכוללים למשל מאפיינים מבניים של המולקולה כמו קבוצות כימיות אופייניות, גודל, מידת סיעוף ועוד פרמטרים שמשפיעים על הפעילות של המולקולה, מידת הקישוריות שלה לקולטני הריח וכד'. כמובן שמדובר במרחב רב מימדי (בכל אחת משתי הקטגוריות) לכן החוקרים לקחו מדגם שמייצג בצורה טובה למדי את ספקטרום הריחות והם מראים זאת במאמר. בפועל המדגם בו השתמשו בניסוי אינו מכסה את כל הטווח היות וחומרים בקצוות הספקטרום הם בדרך כלל גם רעילים והניסוי בוצע על מתנדבים אנושיים…

  10. יותם

    לורם איפוסום, בקול ובצבע יש סדר קנוני לרכיבי הספקטרום, אבל כנראה אין דרך קנונית להגדיר סדר על המולקולות שקולטני הריח רגישים אליהן. אבל למה זה מפריע שלא הגדירו עליהן סדר?

  11. לורם איפסום

    הכתבה מדברת על "טווח" הריחות ועל חומרים "אשר מתפרסים על פני כל הטווח של עולם הריחות". נשאלת השאלה, האם יש "ספקטרום" של ריחות? איך בכלל קובעים את מיקום הריח לאורך הספקטרום? האם הספקטרום הזה הוא חד מימדי? או אולי דו או תלת מימדי? או שיש שיטה אחרת לקביעת הטווח הזה?

    דרושות עוד הבהרות.

  12. יובל

    עכשיו צריך לבדוק האם ריח לבן יכול למסך ריחות רעים, כמו שרעש לבן יכול למסך רעש בשמיעה.
    גם כדאי לבדוק האם לריחות נעימים יש ספקטרום של 1 חלקי f (כמו באודיו).

הוספת תגובה

  • (will not be published)