Æg og bacon, gran, smøreolie, liljer eller nybagte boller. Du snuser ind og et væld af minder skylder ind over dig.
Selv den svageste duft kan sætte gang i din indre film og få de skarpeste billeder fra barndommen, ferien eller det sted, du altid går forbi på vej til arbejdet, frem.
Men hvordan kan dufte udløse svundne minder? Det spørgsmål tager Spørg Videnskaben her op via vores norske kollegaer.
Forbindelsen mellem minder og lugte er kendt, men hvordan denne sammenkobling opstår har været ukendt. Indtil nu.
Men nu kan forskere på Kavliinstituttet på Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) svare på, hvordan lugte og minder limes sammen.
Et genetisk puslespil
Lugtesansen har altid været den sans, som er vanskeligst at studere.
Når du genkender den dejlige duft af æg og bacon, så er det mindst 100 forskellige duftmolekyler, der rammer næsens sensorer. Alt i alt findes der mere end en million forskellige duftmolekyler, som i forskellige kombinationer bliver det, vi genkender som forskellige lugte.
Det er nok en del af forklaringen på, hvorfor det har taget så lang tid at knække lugtesansens koder.
Lugtesystemet fungerer på den måde, at hvert duftmolekyle er som en nøgle, der skal passe ind i et lille nøglehul for at blive genkendt. De har forskellige geometriske former.
Det er et utrolig omfattende arbejde at finde ud af, hvilke molekyler der genkendes af de omkring tusind forskellige sensorer i næsen, og hvor godt de forskellige molekyler passer. Det forholder sig sådan, at der findes mange nøgler til hvert nøglehul, men nogle passer bedre end andre.
Det er altså et temmelig omfattende puslespil. Men der er gjort store fremskridt på området.
Forskerne Richard Axel og Linda Buck afslørede, hvilke gener der danner næsens sensorer for lugt. Næsten 400 gener er involveret. Til sammenligning dannes øjets sensorer af fire gener.
Denne opdagelse fandt sted i 1991, og forskerne har senere fået tildelt en nobelpris for deres opdagelser. Siden har forskningen på lugt og lugtesans taget af, og de grundlæggende mekanismer, for hvordan lugt afkodes inde i næsen, begynder at være godt dokumenteret.
Der er til gengæld ikke ret meget viden om, hvordan hjernen arbejder videre med signalerne fra lugtesensorerne. Og hvad er det, der gør, at du kan genkende en lugt som akkurat den lugt? Det er et mysterium, som endnu ikke er løst.
Kei Igarashi er forsker og arbejder på Kavliinstituttet. Han har længe arbejdet med lugtesansens koblinger inde i hjernen.
»Da jeg arbejdede i Tokyo, fandt jeg ud af, at den såkaldte lugtelap har fysiske koblinger, som strækker sig ind til det område hjernen, som er kendt for at arbejde med stedsans og hukommelse, entorhinal kortex,« fortæller han.
»Jeg ville virkelig gerne finde ud af mere om disse koblinger.«
Næsen bruges til navigation
Kei Igarashi og hans forskerkollegaer på Kavliinstituttet har fundet en måde til at finde ud af, hvordan kommunikationen mellem næse, hukommelse og stedsans foregår.
De satte en labyrint op for rotter, der fungerede på den måde, at rotterne først stak næsen ind i et hul for at genkende en lugt, derefter skulle den vælge en ud af to veje for at finde mad.
Labyrinten blev lavet således, at hvis det var lugt A, der var i hullet, så var maden ved enden af den højre vej, og hvis det var lugt B, så var maden ved enden af den venstre vej.
Det tog ikke lang tid for rotterne at lære sammenhængen, og efter tre ugers træning valgte rotterne den rigtige vej i mere end 85 procent af forsøgene. Forbindelsen mellem lugt, hukommelse og sted var etableret.
Rotternes hjerneaktivitet blev overvåget, mens de lærte at bruge lugten som guide til at finde den rigtige vej for at få mad. En række elektroder registrerede hjernebølger i de områder, der arbejder med hukommelse og stedsans, hippocampus og entorhinal kortex.
Ændret aktivitetsmønster i hjernen
Efter rotterne havde tillært sig koblingen mellem lugt og sted, viste der sig et tydeligt aktivitetsmønster i hjernen, når rotterne skulle huske, hvordan de måtte bevæge sig for at finde mad.
»Lige efter rotterne har genkendt lugten, sker der en kraftig stigning i aktivitetetn mellem to helt bestemt områder i hjernen,«
Og denne aktivitet viser sig som bølger med en frekvens på 20-40 Hz. Det er kun i lige præcis denne netværksforbindelse i hjernen, vi ser en sådan aktivitetsstigning, når rotterne skal finde mindet om den vej, de skal gå, frem.
Vi kan sammenligne det med at snakke i en walkie talkie. For at kommunikere bliver du og den anden, du skal snakke med, nødt til at stille ind på den samme frekvens for at kunne høre hinanden.
Det, der sker inde i hjernen på rotterne, når koblingen mellem lugt og sted etableres, er nærmest som at oprette en frekvens for kontakt mellem grupper af nerveceller i hjernen.
Denne sammenkobling bliver forstærket, finindstillet på den rette frekvens gennem indlæringen.
»Vi forstår ikke, hvordan vi identificerer de forskellige lugte,« siger Kei Igarashi.
»Men nu ved vi, hvordan de dele, der sørger for det, snakker sammen, nemlig finindstilling af bølgefrekvenser.«
© forskning.no Oversat af Anna Bestle
