Den 29-åriga kvinnans hjärnscanning förbryllade minst sagt: Det avslöjade att hon saknade hjärnstrukturer som hon behövde för att kunna lukta, men ändå kunde hon tänka lukt ännu bättre än den vanliga personen.
Det visar sig att hon inte är den enda med denna mystiska förmåga, enligt en ny studie publicerad idag (6 november) i tidskriften Neuron. Forskare har upptäckt en liten grupp människor som tycks trossa medicinsk vetenskap: De kan lukta trots att de saknar "luktlökar", regionen framför hjärnan som bearbetar information om lukt från näsan. Det är inte klart hur de kan göra detta, men resultaten tyder på att den mänskliga hjärnan kan ha en större förmåga att anpassa sig än tidigare trott.
En grupp forskare i Israel gjorde denna upptäckt av en slump: De genomförde en annan studie som involverade avbildning av hjärnan hos patienter med en normal luktkänsla med hjälp av magnetisk resonansavbildning (MRI). Men de märkte att en kvinna tycktes sakna sina luktlökor.
Forskarna tyckte att detta var förvånande eftersom annonsen för deras studie hade noterat att deltagarna borde ha en god luktkänsla, och ändå, baserat på hennes hjärnskanning, borde kvinnan inte kunna lukta. Forskarna tänkte "kanske hon inte märkte" den delen av annonsen, sa äldre författare Noam Sobel, professor i neurobiologi vid Weizmann Institute of Science i Israel. Men när de frågade henne, sa hon att hon hade en mycket god luktkänsla.
Så Sobel och hans team frågade om de kunde utföra fler skanningar och tester på henne och fann att hon verkligen hade en luktkänsla något bättre än den genomsnittliga personen. "Vår förståelse är att lukt i huvudsak kartläggs på glödlampans yta," och hjärnan läser på något sätt den här kartan, sa Sobel till Live Science. Om du saknar den här kartan, bör du också sakna förmågan att lukta, tillade han.
Genom att besluta att fortsätta med detta rekryterade forskarna fler människor som "kontroller" för att jämföra med det ovanliga fallet. Alla dessa kontroller var kvinnor och alla vänsterhänta som det ursprungliga ämnet. "Se och se," i den nionde avsökningen av en kontroll "upptäckte vi en annan kvinna utan luktlökar och en perfekt luktkänsla," sade Sobel. Vid den tidpunkten "började det se ut som ingen slump."
Fingeravtryck av världens dofter
Gruppen beslutade sedan att söka igenom en databas som heter Human Connectome-projektet som hade publicerat över 1 100 MRI-skanningar, tillsammans med information om deltagarnas luktkänsla. Forskarna fann att av 606 kvinnor, tre av dem inte hade luktlökar, men ändå behöll de förmågan att lukta (och en av de tre var vänsterhänta).
De utförde ännu mer hjärnscanningar och luktprover på de två kvinnorna, och en annan kvinna som också saknade sin luktkula men inte kunde lukta. Den här tredje personen hade det som kallas medfödd anosmia eller en livslång oförmåga att lukta. Som förväntat fann de att kvinnan som hade medfödd anosmia inte kunde lukta de flesta luktar, medan de andra två kvinnorna luktade så väl som människor med luktlökar.
Som ett sista steg ville forskarna skapa ett "luktande perceptuellt fingeravtryck" som dokumenterade hur världen luktar för dessa deltagare. För att göra det bad de kvinnorna och 140 andra liknande äldre kvinnor att betygsätta hur lika två lukter var varandra, till exempel en citron och en apelsin, eller en citron och ett skunk. De två kvinnornas fingeravtryck utan luktlökar var jämförbara med resten av deltagarnas fingeravtryck. Dessutom var fingeravtryck för de två kvinnorna närmare varandra än alla andra två deltagare.
Det var dock små skillnader. Till exempel kunde ingen av dem upptäcka en rosliknande lukt, som är en av de vanligaste luktarna i luktprovning, sa John McGann, docent vid psykologavdelningen vid Rutgers University som inte var en del av studien.
På 80- och 90-talet gjordes studier på gnagare som antydde att om de hade tagit bort sina luktlökor skulle de fortfarande kunna lukta. Men "dessa studier ganska sönder sönder i vårt område; de var verkligen hammade" för metodologiska problem, sade Sobel. "Vem vet, kanske nu kommer jag också att riva sönder", sa han. Det beror på att deras upptäckter strider mot dogma - läroboksdefinitionen av luktlökor säger att de är "helt viktiga" för det sensoriska systemet, tillade han. Så vad händer?
Hjärnans näsa
Det är inte klart varför denna förmåga bara hittades hos kvinnor, speciellt hos vänsterhänta kvinnor. De flesta studier av hjärnskanning utesluter deltagare som är vänsterhänt för att minska variationen bland deltagarna, vilket kan vara en anledning till att detta inte hittades tidigare, sade Sobel. Det beror på att människor som är högerhänta kan ha sina hjärnor kopplade annorlunda än de som är vänsterhänt.
Det är också oklart hur dessa kvinnor utvecklade luktkänslan i hjärnan utan att ha luktlökar. Men det finns ett par hypoteser som kan förklara vad som händer, sa Sobel. Den första är att dessa kvinnor föddes utan luktlökar och sedan på något sätt, när deras hjärnor utvecklades i barndomen, hittade de ett sätt att få lukten att fungera, vilket skulle vittna om hur "plast" hjärnan är, sade han. Med andra ord kan en annan region i hjärnan ha tagit på sig uppgiften att överföra doftinformation till hjärnan.
Sorten mer spännande alternativ kan vara att "du inte behöver luktlökar" för att upptäcka, diskriminera och identifiera lukt, sade han. Det betyder att lukt fungerar mycket annorlunda än vi tror och luktlampan gör något annat, tillade han. Till exempel måste de flesta däggdjur när de luktar något fatta två beslut - vad lukten är och var den kommer ifrån. Kanske tjänar luktkulan till att räkna ut var lukten kommer från men inte vad lukten är, sa han. Men detta är allt spekulativt och måste testas, tillade han.
Thomas Cleland, biträdande ordförande och professor vid avdelningen för psykologi vid Cornell University som inte heller var en del av studien, säger att han anser att det är osannolikt att nerverna som utgör luktlamporna faktiskt saknas hos dessa patienter. "Det är mer troligt att de relevanta kretsarna, eller något som liknar det, på något sätt förläggs, internt anatomiskt disorganiserade och / eller annorlunda formade, i motsats till att de verkligen är frånvarande," sa han till Live Science i ett e-postmeddelande. "Och om detta är sant är det inte så konstigt att dessa kvinnor kan lukta något normalt."
Men om det finns någon form av fördrivna strukturer, "du kan förvänta dig att det skulle finnas någon anomali i deras skanning någonstans," sa Joel Mainland, en associerad medlem i Monell Chemical Senses Center i Philadelphia, som inte heller var en del av studien. "Idén att det kanske finns en annan struktur som är över rollen som luktlampan skulle vara överraskande och fantastisk."
Resultaten är "ganska motsatser till det mesta av vad fältet tycker," berättade fastlandet Live Science. "Jag tycker att det är ganska kritiskt att vi räknar ut vad som händer."
