DOQ

De reden dat je misschien wel met je neus luistert

Wetenschappers weten hoe geur werkt in het brein, maar niet precies hoe neuronen chemische informatie “lezen”. Kwantumbiologie zou een antwoord kunnen geven.

Wat gebeurt er als je iets ruikt? Chemicaliën, de geurmoleculen, komen de neus binnen en binden zich aan receptoren in het reukepitheel (het oppervlak in de neusholte). Deze binding zorgt voor een neuraal signaal dat naar de olfactory bulb reist en van daar naar andere breinregio’s, waaronder degene die betrokken zijn bij emotionele reacties en geheugen. Dit laatste deel, hoe geur werkt in het brein (het neurale signaal), begrijpen we goed. Wat onduidelijk is, is hoe de binding gebeurt.

(Foto: Pixabay)

Geurmoleculen

Een algemeen geaccepteerde theorie claimt dat de geurmolecuul een bepaalde vorm heeft die past bij de receptoren in onze neus. De receptor en de molecuul zijn als een slot en een sleutel. Als de vorm niet juist is, zal het niet op de receptor passen. Wanneer een vorm wel bij de receptor past, activeert het een neuraal signaal en daarmee een unieke sensatie van geur.

Dit klinkt als een elegant idee, op een paar dingen na. Er zijn minder receptoren (zo’n 400) in onze neus dan moleculen die we kunnen ruiken (ongeveer 10,000). Daarnaast zijn er geurmoleculen die hetzelfde ruiken maar die een andere vorm hebben. Bijvoorbeeld, benzaldehyde en cyanide zijn verschillend van vorm maar ruiken beiden naar amandelen.

Kwantum mechanica

Het slot-en-sleutel mechanisme is misschien niet het hele verhaal over hoe binding van molecuul aan receptor werkt. Sommige wetenschappers zeggen dat processen uit de kwantum mechanica kunnen verklaren waarom moleculen met verschillende vormen hetzelfde kunnen ruiken. Het idee is dat receptoren vibraties van de geurmolecuul kunnen opvangen.

Atomen in een molecuul worden bij elkaar gehouden door verbindingen die lijken op snaren. Deze snaren vibreren. De receptor bevat kwantum deeltjes (elektronen). Vibraties veranderen de afstand tussen de geurmolecuul en de muren van de holte waarin het zich bevindt. Dit helpt de elektronen om van de ene kant van de receptor naar de andere kant te gaan (tunnelen). Deze elektrische stroom is dan wat in de receptor een geurrespons activeert. Maar wanneer elektronen van de ene naar de andere atoom gaan (voorafgaand aan tunnelen), verwoesten ze het elektrische veld van de molecuul. Dit is als een snaar aanslaan. Dus naast de vibraties van de verbindingen van de molecuul, vibreren ook de elektronen de verbindingen in een molecuul voordat ze een tunnel maken.

Atoomvibraties ruiken

Dieronderzoek bevestigt dat sommige dieren, zoals fruitvliegjes, atoomvibraties kunnen ruiken. In een studie uit 2011 namen onderzoekers twee moleculen, waarvan de ene een gewone waterstof bevatte, en de ander deuterium bevatte. De moleculen hadden dezelfde vorm. Het enige verschil is dat deuterium zwaarder is en dat het dus langzamer vibreert dan waterstof. Als atoomvibraties niet uit zouden maken, zouden de fruitvliegjes niet in staat kunnen zijn het verschil te herkennen. Maar dit was juist wel het geval.

Waterstof

Onderzoekers trainden de vliegjes om de deuterium versie van de molecuul te vermijden. De training werd gedaan met behulp van lichte elektrische schokken. Daarna lieten de wetenschappers de fruitvliegen door een T-vormig doolhof gaan. Bij de splitsing konden ze kiezen voor deuterium (waar ze voorheen een schok van kregen) of waterstof. De vliegen hadden de voorkeur voor de laatste optie. De juiste weg kiezen was alleen mogelijk als de vliegen het verschil tussen de moleculen konden herkennen. Interessant genoeg vermeden de vliegen ook andere moleculen die een vergelijkbare vibratie lieten zien als deuterium. Dit bevestigt dat fruitvliegen gevoelig zijn voor deze frequentie-informatie. Voor mensen zijn er ook onderzoeken gedaan, maar de resultaten zijn niet eenduidig.

Vibratietheorie

Er kan worden geconcludeerd dat ruiken vergelijkbaar is met horen omdat er golven worden opgepikt. Hoewel vibratietheorie niet mainstream wetenschap is, zou het toch serieus moeten worden genomen…. Als we een completer verhaal willen over hoe geur werkt.

Bron: Het Donders Instituut
Lees meer over:


Voor u geselecteerde artikelen

Casus: patiënte met dyspnoe en oedeem in het gelaat

Een 66-jarige vrouw presenteert zich met sinds drie weken progressief verminderde inspanningstolerantie en met name ’s ochtends een zwelling van het gelaat. Overdag verbeteren de klachten deels. Wat is uw diagnose?

Wat je verwacht, voel je: wat zorgverleners kunnen leren van placebo-effecten

Wat patiënten verwachten, beïnvloedt direct hoe zij pijn of bijwerkingen ervaren. Henriët van Middendorp legt uit hoe placebo- en nocebo-effecten werken, en hoe zorgverleners deze bewust en ethisch kunnen inzetten in de praktijk.

Trots op goed werkend meld­systeem voor bijwerk­ingen

Agnes Kant wijst op het belang van meer onderzoek naar bijwerkingen en roept zorgverleners op te blijven melden bij het Bijwerkingenmeldsysteem. “Van 70% van de geneesmiddelen is nog onduidelijk of deze veilig tijdens de zwangerschap gebruikt kunnen worden.”

Wandelend naar een betere gezondheid

Matthijs van der Poel combineert als huisarts en sportliefhebber zorg en beweging. Met stichting Looprecept wandelt hij wekelijks met patiënten – goed voor lijf, hoofd én verbinding. “Het is heel laagdrempelig en dat verklaart denk ik ook het succes.”

De patiënt doet lastig, en dan?

Patiënten met een persoonlijkheidsstoornis kunnen soms veel losmaken, zowel in het behandeltraject als bij de arts. Thom van den Heuvel geeft handvatten voor het omgaan met deze patiëntengroep. “Het contact vraagt meer tijd en legt tegelijk emotionele druk op de arts."

Vind meertalige zorgverleners via ikspreekmeerdan.nl

Als anios in een huisartsenpraktijk in Amsterdam merkte Daan Frehe dat taal voor veel patiënten een barrière vormt voor het krijgen van goede zorg. “Via ikspreekmeerdan.nl kan nu een zorgverlener met een gedeelde taal en cultuur gevonden worden. Dat is enorm waardevol.”

Casus: man met een veranderde vlek op het been

Een 72-jarige man presenteert zich op uw spreekuur met een veranderde plek op het bovenbeen rechts. De vlek is gegroeid en van kleur veranderd. De patiënt heeft een licht huidtype en een voorgeschiedenis van basaalcelcarcinoom. Wat is uw diagnose?

Maak van wachttijd in de ggz hersteltijd: vijf praktische adviezen

Sanne Booij en Christien Slofstra willen af van de stille wachttijd in de ggz. Met hulp van de huisarts kan het herstel al beginnen, nog vóór de intake. “Deze periode hoeft geen verloren tijd te zijn.”

Beteugelen geneesmiddel­prijzen noodzakelijk voor betaalbare zorg

Wilbert Bannenberg strijdt met Stichting Farma ter Verantwoording tegen excessieve geneesmiddelprijzen. Zijn missie: winsten beteugelen om zorg toegankelijk te houden. “Geneesmiddelprijzen moeten beteugeld gaan worden, anders wordt de zorg onbetaalbaar.”

Casus: vrouw met veranderd defecatiepatroon

Een vrouw wordt naar de polikliniek gestuurd in verband met een veranderd defecatiepatroon. Ze heeft wat frequenter dan gebruikelijk ontlasting. Er zijn wat vage buikklachten in de zin van rommelingen en krampen. Ze gebruikt geen medicatie. Wat is uw diagnose?