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«Nos complacería encontrar sustancias capaces de ejercer sobre los otros un poder irresistible de seducción»
[«On aimerait trouver des substances capables d'exercer sur les autres un pouvoir irrésistible de séduction»]
Por Montserrat Daban
ciencia@rubes.es

André Holley es una de las personalidades mundiales con un conocimiento más amplio del olfato. En su extensa obra relacionada con la percepción olfativa, entre la que destaca el libro L'éloge de l'odorat (Éditions Odile Jacob, 1999) recoge los conocimientos más recientes sobre los mecanismos de percepción de las moléculas odorantes, pero también una cierta voluntad de reflexión, propia de un pensador que se pregunta acerca del espacio que el olfato ocupa en los ámbitos sociales y personales de los humanos.

Holley participó en el I Encuentro Internacional de Ciencias Sensoriales y de la Percepción CS2002, celebrado a finales del mes de junio. La entrevista que Percepnet hizo a este destacado investigador sensorial ilustra su dualidad de científico y pensador, características que, sumadas a su aire reflexivo, le convierten en un personaje con una gran capacidad analítica. Holley, profesor de la Universidad de Lión e investigador del INRA francés, ostentaba hasta hace poco el cargo de director del Centro Europeo de Ciencias del Gusto.

[Percepnet] ¿Cómo se miden el gusto y el olfato, dos sentidos cuyas sensaciones parecen más difíciles de valorar que la vista o el oído?

[André Holley] Existe un gran número de métodos propuestos para llevar a cabo de forma práctica estas valoraciones, basados en el principio general de la medida psicofísica. Dentro de los sistemas usados para medir sensaciones olfativas y gustativas, lo más sencillo es determinar la intensidad, la relación entre ésta y el estímulo (la concentración de moléculas con las que es posible estimular un sujeto) y la intensidad de la sensación resultante. Todo ello pertenece al ámbito de la psicofísica. También es posible medir el umbral de percepción, es decir, la concentración de sustancia estimulante a la que un sujeto empieza a detectar su presencia. Es posible, tal vez, distinguir el umbral de percepción del umbral de reconocimiento, concentración mínima a la que el sujeto es capaz de reconocer el estímulo, proporcionando una respuesta que no sea fruto del azar. Es imposible revisar aquí todos los métodos, de entrada porque son numerosos y porque cada uno de ellos posee variantes, cuya elección depende del problema planteado. Sin contar que los investigadores no siempre están de acuerdo con las ventajas e inconvenientes de las diferentes posibilidades.

[P] Sus experimentos sobre olfación han tenido lugar principalmente en la época que usted ha denominado en ocasiones «de supremacía de la biología molecular», pero también en los años anteriores, en la «época de la electrofisiología». ¿Cuáles son las principales preguntas que se había planteado usted con anterioridad y que han tenido que esperar a la aplicación de técnicas de biología molecular para obtener respuesta?

[A.H.] Desde que los métodos de electrofisiología permitieron, hacia finales de los años sesenta, conocer la forma en que las células receptoras respondían a los estímulos olfativos, se plantearon un gran número de cuestiones. Todas ellas tenían en común el interés por conocer la sensibilidad de las células receptoras. Las respuestas eléctricas de estas células permitían comprender cómo se representaba en ellas la intensidad de un estímulo (la concentración de moléculas del odorante). Vimos que la frecuencia de emisión de los influjos nerviosos aumentaba con la concentración. Del mismo modo, el número de células que participaban en una respuesta aumentaba con la concentración, debido a que no todas las células tenían los mismos umbrales de respuesta.

Otras cuestiones se dirigían, por ejemplo a conocer la amplitud del espectro de sensibilidad de una célula individual, es decir, si las células eran poco, medianamente o muy selectivas. Intentábamos determinarlo estimulando la misma célula sucesivamente con varias decenas de sustancias odorantes químicamente puras, y realizando después el mismo proceso con otras células. Observamos que existía un gran número de células poco selectivas, que respondían a un 30 o 40% de los odorantes puros. A continuación debíamos descubrir si las sustancias odorantes que provocaban respuestas comparables en una misma célula receptora compartían propiedades fisicoquímicas comunes. Ésta era una de las posibles formas de preguntarse acerca de las propiedades moleculares eficaces desde el punto de vista olfativo. No obstante, los resultados obtenidos eran de difícil interpretación.

Una de las limitaciones de los estudios electrofisiológicos radicaba en que, si bien proporcionaban datos sobre las células, no permitían conocer directamente las propiedades de los receptores moleculares. En efecto, la razón por la cual los espectros de las respuestas de las células a los olores podían ser amplios era, o bien porque cada una de las células era portadora de varios tipos de receptores con distintas sensibilidades, o porque las células llevaban un solo tipo de receptores de selectividad reducida. La biología molecular, al identificar la naturaleza de los receptores y permitir el estudio de su expresión en las células ha podido mostrar que la hipótesis de un solo tipo de receptor por célula era la correcta.

[P] Siguiendo este hilo de argumentación, hemos podido relacionar los fenómenos físicos responsables de la transmisión de la luz, sus propiedades fisicoquímicas y los mecanismos de la visión, o en otras palabras, hemos encontrado respuestas a las principales preguntas sobre sentidos como la visión o la audición. ¿En qué grado conocemos las relaciones entre las propiedades fisicoquímicas de los odorantes y su interacción a nivel molecular?

[A.H.] Si nos restringimos a los principios generales, podemos decir que conocemos el mecanismo de acción estimuladora de las moléculas odorantes. Lo resumiré brevemente: el receptor molecular se activa cuando una molécula odorante es capaz de unirse a él, en un lugar de unión determinado, muy probablemente situado en los dominios transmembrana de la proteína, mediante fuerzas físicas generadas por interacciones de baja energía (una de las más utilizadas es el puente de hidrógeno). Si tan sólo existieran dos o tres receptores olfativos, seríamos capaces de describir rápidamente esta interacción. Por suerte o por desgracia, los receptores son muy numerosos, y será preciso mucho tiempo para llegar a describirlos todos.

[P] ¿Siguen los mismos mecanismos los dos sistemas distintos de acción del olfato que generan experiencias perceptivas distintas y formas diferentes de extracción de información (uno de ellos asociado a la experiencia de los aromas de los alimentos que ingerimos, y el otro respondiendo a moléculas presentes en el aire y que portan información sobre los objetos y los organismos de origen)?

[A.H.] Las moléculas odorantes pueden seguir dos vías diferentes para alcanzar la mucosa olfativa y estimular las células receptoras. La vía habitual, la que siguen las moléculas presentes en el aire que respiramos es la de la corriente de la respiración, y que podemos denominar ortonasal. Las moléculas odorantes que se liberan en la boca por los alimentos siguen una vía opuesta que calificamos de retronasal. Por lo que sé, los efectos sobre las células del epitelio olfativo no dependen de la vía de acceso. Ha existido en el pasado una teoría llamada «cromatográfica de la olfacción» que insistía sobre la existencia de posibles efectos debidos a la diferente adsorción de los odorantes en el mucus que recubre la mucosa olfativa. De confirmarse tal teoría, debiéramos esperar que las percepciones orto- y retronasal fueran diferentes. En el omento actual esta teoría ya no tiene vigencia, y por mi parte no tengo conocimiento de trabajos que hayan establecido diferencias cualitativas de percepción en función de si las moléculas emprenden un camino u otro.

[P] Los receptores olfativos recuerdan a los de neurotransmisores, desde el punto de vista de su estructura en siete dominios transmembrana. Se trata de una convergencia evolutiva? ¿Compiten las moléculas odorantes con nuestros neurotransmisores?

[A.H.] Es interesante comprobar que los receptores olfativos están emparentados con numerosos receptores de neurotransmisores, péptidos y hormonas. Este fenómeno se debe sin duda relacionar con el hecho de que en ambos casos se trata de una detección química y, posiblemente, estas grandes familias de receptores tengan un origen evolutivo común. Hace algunos años empecé a estudiar la sensibilidad de los receptores olfativos a neurotransmisores. Evidentemente, algunas células olfativas respondían a ciertos neurotransmisores, al poner estas moléculas en contacto con los receptores en solución acuosa. Era por otra parte algo esperable.

[P] En lo que respecta a las dos hipótesis sobre la codificación neuronal de las señales que proceden de la percepción del gusto ha sido finalmente aceptada la teoría llamada across fiber pattern, frente a la teoría de labelled line. Parece ser que este mismo mecanismo es válido para el olfato. ¿Nos podría explicar brevemente el significado de ambas hipótesis y sus implicaciones en lo que respecta a ambos sentidos?

[A.H.] La teoría llamada across fiber pattern ha sido formulada inicialmente para el sistema gustativo, pero también es aplicable al olfativo. Lo que propone esta teoría es que la cualidad de un sabor o de un aroma se transporta no por células receptoras y neuronas selectivas, especialmente dedicadas a este sabor o este aroma, sino por un conjunto de células poco selectivas. Dicho de otra forma, no se han encontrado células estrictamente especializadas en la codificación de un olor o un sabor (como contemplaría una hipótesis labeled line). La cualidad particular de un estímulo se representa por medio de una configuración (un patrón), en el que cada elemento de la combinación puede participar en otras combinaciones representando otras cualidades.

En el caso del olfato, no existen dificultades particulares que impidan aceptar esta hipótesis. Para el gusto, es un poco más difícil ya que por tradición se considera que existe un pequeño número de cualidades (cinco sabores), y sería muy conveniente poder demostrar que existen cinco categorías de células y de fibras gustativas (es decir, cinco «líneas etiquetadas»). Aún no se ha llegado en este tema a una solución satisfactoria.

[P] En algunos estudios in vivo se ha demostrado que las neuronas hipotalámicas que responden a la visión y al gusto lo hacen tan sólo cuando el animal está hambriento (en concreto, en un estudio con primates), mientras que las neuronas del lóbulo frontal responden a estímulos independientemente de su estado motivacional. ¿Se trata de una consecuencia evolutiva?

[A.H.] El equipo de Edmund Rolls, en la Universidad de Oxford, ha mostrado que era posible observar, en simios, que algunas neuronas cerebrales respondían a características físicas o químicas de estímulos visuales, olfativos y gustativos producidos por alimentos, mientras que otras respondían sobre todo a la significación afectiva de estos estímulos. La «significación afectiva» depende en sí misma del estado de necesidad o motivación de los animales. Podemos pensar que las neuronas cuya respuesta está correlacionada con el estado motivacional juegan un cierto papel en la decisión de consumir la comida. Existe a ese nivel la expresión de una función de control de la toma de alimentos según el estado nutricional. El valor adaptativo de esta función es muy alto y es posible pensar, por supuesto, que la evolución la ha favorecido. Además, es preciso destacar que no se trata de una adquisición reciente, puesto que también se ha observado en ratas.

[P] ¿Por qué razón el hemisferio cerebral derecho tiene una mayor implicación con las funciones gustativas superiores?

[A.H.] La mayoría de procesos cerebrales no se realizan de modo simétrico en ambos hemisferios. Así, en humanos, es bien conocido el dominio del izquierdo para ciertos aspectos del lenguaje. Lo mismo sucede con algunos procesos relacionados con la percepción olfato-gustativa. Digo «algunos» porque no todos los procesos de la percepción tienen una localización comparable. La cuestión más difícil es, precisamente, determinar qué se procesa en cada hemisferio. ¿Por qué esta asimetría? Tal vez para asegurar una división del trabajo y evitar posibles conflictos entre estructuras que llevarían a cabo exactamente el mismo proceso. No creo que sea posible conocer la respuesta de forma segura.

[P] En su libro L'éloge de l'odorat (El elogio del olfato), usted introducía una hipótesis que tildaba de «increíble»: que los receptores de los odorantes no se contentaran con detectar las moléculas del entorno, sino que además almacenaran información necesaria para la organización de las relaciones anatómicas entre las células nerviosas. Es decir, que en el epitelio olfativo el detector del odorante, el receptor de la información, poseyera a su vez el código de direccionamiento de esta información. ¿Cuánto se ha avanzado en esta dirección?

[A.H.] La hipótesis de que los receptores de los odorantes sirven también para guiar la reagrupación de los axones de las células receptoras en los glomérulos del bulbo olfativo no ha sido aún rechazada. De todos modos, aún no conocemos el mecanismo molecular por el que se lleva a cabo la reorganización.

[P] ¿Cuál es su visión de las narices electrónicas? ¿Cuáles son, desde su punto de vista, las principales deficiencias de estos sistemas y las posibles soluciones a aplicar a su desarrollo?

[A.H.] Los detectores físicos llamados incorrectamente «narices electrónicas» son útiles para ciertas aplicaciones industriales, por ejemplo para ensayar la reproducibilidad de un proceso de producción de una mezcla olfativa compleja. Difieren del sistema olfativo natural en que, para detectar los odorantes, sus sensores no utilizan las mismas propiedades fisicoquímicas que las células olfativas.
Por consiguiente, pueden no ser sensibles a algunas diferencias entre olores que la nariz humana sí es capaz de percibir, ya que ésta sí posee determinados receptores sensibles a estos olores. Además, es preciso destacar que las narices electrónicas no son capaces de tener en cuenta la dimensión hedónica de un aroma.

[P] Y, para terminar, y después de habernos mantenido en el territorio científico más estricto, a pesar de las implicaciones emocionales del olfato, hagamos un poco de ficción: ¿cree posible, como hacía Jean-Baptiste Grenouille en el libro El perfume, recrear un perfume humano? Y, caso de hacerlo perfecto, que permita a su creador «dominar el mundo» o, en una escala más real y actual, triunfar social, profesional y personalmente?

[A.H.] Grenouille perseguía un fantasma. Recrear un perfume que se asemeje a los olores humanos es, en principio, posible. No obstante, existe dentro del intento desesperado de Grenouille, la esperanza insensata de recoger la esencia humana, lo cual es una empresa completamente distinta. Lo que más se aproxima a la realidad es la búsqueda de feromonas humanas. Nos complacería encontrar sustancias secretadas por los humanos de uno u otro sexo, capaces de ejercer sobre los otros humanos, sin que éstos lo sepan, un poder irresistible de seducción. Estamos de nuevo frente a un mito. Incluso si descubrimos que los humanos han conservado en cierto grado (lo cual está aún por demostrar) la capacidad de comunicarse por feromonas, como se ha observado en otros mamíferos, las evidencias apuntan a que sus efectos serían discretos, carentes de la omnipotencia con que soñaba Jean Baptiste Grenouille.


 

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