Riassunto esame teorie dei linguaggi, prof. Cavalieri, libro consigliato Il naso intelligente, Cavalieri

Il naso intelligente: che cosa ci dicono gli odori

L'olfatto tra natura e cultura

Il congegno olfattivo

La vista e l’udito sono considerati sensi nobili, differentemente dal gusto e dall’olfatto considerati sensi minori. Gli odori, diversamente dai suoni e dalle immagini, non sembrano trasmetterci informazioni rilevanti dal punto di vista intellettuale, piuttosto accendono le passioni, i ricordi oppure ci segnalano un pericolo. Se conosciamo a fondo il funzionamento della vista e dell’udito, l’olfatto resta un mistero per la biologia. L’olfatto è un senso che resta perennemente attivo e le narici entrano in funzione in maniera alternata, ogni tre/quattro ore.

Gli odori possono accedere all’organo olfattivo per via diretta, attraverso le cavità nasali, o per via indiretta, attraverso la rinofaringe, e non tutta l’aria inspirata raggiunge e stimola i recettori olfattivi. Dall’incontro di questi ultimi con le molecole odorose nascerà l’odore: un singolo odore stimolerà più recettori e l’insieme dei segnali verrà riconosciuto unitamente come profumo. Oltre ad avere una funzione olfattiva, il naso interviene nella respirazione – riscaldando e umidificando l’aria – e nella fonazione – come cassa di risonanza, ma arricchisce anche le capacità gustative, permettendoci di distinguere un cibo dall’altro qualora essi abbiano una consistenza simile.

La difficoltà a raggiungere l’organo olfattivo con strumenti chirurgici o endoscopici è la ragione principale della scarsa conoscenza sull’anatomia e sul funzionamento, ma sembra certo che l’organo olfattivo vero e proprio sia situato al di sopra del naso, sotto la linea degli occhi e alla stessa profondità del palato, e che abbia una superficie di 10 cm². Un tratto caratteristico del sistema olfattivo resta, in ogni caso, la sua complessità. Esso comprende: la cavità nasale nella sua interezza (narici, fosse nasali, retrocavità delle fosse nasali, rinofaringe) e il cervello olfattivo.

Tuttavia, odoriamo grazie a uno strato sottile di cellule situate al di sopra della cavità nasale. L’intensità dell’odore dipende da diversi fattori: la concentrazione della sostanza, l’idrosolubilità, il tasso di viscosità del muco, il ciclo mestruale (maggiore nell’ovulazione; inoltre il ciclo ispessisce il muco determinando una sensibilità all’odore variabile).

L’epitelio olfattivo è formato da tre tipi di cellule: le cellule recettrici, le cellule basali e le cellule di sostegno. Le cellule recettrici sono dei veri e propri neuroni con una struttura bipolare, composta da assoni e dendriti. L’assone penetra nel sistema nervoso centrale mentre il dendrite si estende in direzione dell’epitelio olfattivo, dove termina in un rigonfiamento detto bottone olfattivo, portatore delle ciglia olfattive sulle quali si trovano i recettori veri e propri.

È la presenza delle ciglia che rende possibile il contatto tra molecole odorose e cellule recettrici. L’uomo, possedendo tra i sei e i dieci milioni di cellule recettrici è considerato un animale microsmatico (a differenza, ad esempio, dal cane che ne ha 150 milioni). I neuroni sensoriali olfattivi costituiscono il punto di maggior vicinanza del cervello con il mondo esterno, perciò vi è un rischio potenziale d’ingresso di sostanze nocive nel cervello; ecco perché essi si rigenerano continuamente nell’arco di quattro/otto settimane. Sono le cellule basali che portano a compimento questo processo rigenerativo.

Le cellule di sostegno, invece, insieme alle ghiandole di Bowman (organi secretori) favoriscono la produzione del muco e sembrano contribuire anche alla produzione delle proteine in grado di legare sostanze odorose. Il muco – nel quale si sciolgono le sostanze odoranti prima di raggiungere i recettori olfattivi – è formato da acqua, sali minerali, anticorpi, enzimi e proteine che contribuiscono alla concentrazione degli odoranti. Una volta discioltesi nel muco le sostanze odoranti vengono riconosciute dai recettori specifici.

In una ricerca del 1991, premiata con il Nobel per la medicina nel 2004, gli studiosi Buck e Axel hanno ricostruito la strada degli odori, dal naso alla corteccia cerebrale, e descritto la scoperta dei geni che controllano il meccanismo relativo alla percezione degli odori. Si tratta di circa 1000 geni differenti da cui avrebbero origine altrettanti recettori olfattivi (350 nell’uomo, 1% del genoma umano) localizzati sulla superficie delle cellule recettrici. Gli studiosi hanno fatto luce sul funzionamento di queste cellule: ogni cellula possiede un solo recettore e ciascuno di essi è in grado di intercettare un numero limitato di sostanze odorose; i dati vengono trasmessi ai glomeruli situati nei bulbi olfattivi che a loro volta smistano le informazioni ad altre parti del cervello che ci permettono di fare esperienza di un determinato odore. Ogni singolo recettore olfattivo è espressione di un singolo gene, perciò gli odori sono miscugli di segnali nervosi isolati.

Una scoperta più recente riguarda un gene connesso ai disturbi dell’olfatto, il Dlx5, responsabile del trasferimento delle informazioni olfattive dal naso al cervello. Un fenomeno caratteristico dell’odorato è quello dell’assuefazione o adattamento, che consiste nell’essere in maniera prolungata a contatto con degli odori che, dopo qualche minuto, non si percepiscono più. I degustatori esperti, infatti, sono soliti lavarsi la bocca tra una degustazione e l’altra per rinfrescare i ricettori.

L’adattamento può assumere due forme: auto-adattamento, cioè riduzione della sensibilità conseguente ad un’esposizione prolungata all’odore; adattamento incrociato, cioè la riduzione della sensibilità alla presentazione di un diverso stimolo. I recettori sensoriali posti nella cavità nasale non sono gli unici responsabili delle sensazioni odorose, dovute anche all’azione del trigemino che reagisce a sostanze chimiche irritanti come l’ammoniaca, il peperoncino, la menta e che permette anche a chi ha disturbi dell’olfatto di sentirne l’odore. I due sistemi, talvolta, si inibiscono a tal punto che una sostanza odorosa può mascherare una sostanza irritante.

Organo vomero-nasale

Oltre alla via olfattiva principale, le cavità nasali della maggior parte dei mammiferi contengono una via parallela, l’organo vomero-nasale, localizzato nella parte anteriore della cavità nasale, al di sopra del palato duro. Le cellule recettrici dell’organo vomero-nasale hanno proprietà differenti rispetto a quelle dell’organo olfattivo e i circuiti cerebrali che utilizzano sono autonomi. I neuroni dell’epitelio olfattivo principale proiettano i segnali ai centri superiori della corteccia olfattiva, quelli dell’organo vomero-nasale convergono verso il bulbo olfattivo accessorio. Le informazioni si integrano convergendo verso il nucleo corticale postero-mediale, come dimostrano alcuni esperimenti effettuati sui criceti. Se a questi ultimi si asportano i bulbi olfattivi principali e accessori, l’accoppiamento non avviene e nelle femmine si verifica anche una degenerazione dell’utero.

L’organo vomero-nasale permette all’animale di entrare a diretto contatto con gli umori dei simili, di analizzare urina e secrezioni portatrici di informazioni sullo stato fisiologico dell’animale. Esso si rivela un senso di contatto ed è deputato alla percezione dei ferormoni, segnali comunicativi in grado di influenzare il comportamento sessuale, sociale e riproduttivo. Nei cavalli e nei cervi l’ingresso dell’organo vomero-nasale è esibito mediante una smorfia prodotta dal sollevamento del labbro e della mandibola, attraverso il quale il maschio analizza l’urina della femmina per valutarne la predisposizione sessuale.

Da qualche anno, la funzionalità dell’organo vomero-nasale nell’uomo – confermata da studi anatomici ed elettrofisiologici – è al centro della controversa questione dell’esistenza o meno di ferormoni umani. Negli esseri umani le informazioni olfattive vengono trasmesse dal naso ai bulbi olfattivi attraverso gli assoni, passando per la lamina cribrosa. Gli assoni olfattivi costituiscono il nervo olfattivo. Gli assoni olfattivi sono fragili e particolarmente vulnerabili, infatti in seguito ad un trauma cranico potrebbero provocare la perdita di sensibilità olfattiva.

I bulbi olfattivi contengono alcune migliaia di neuroni olfattivi, ciascuno dei quali raccoglie le informazioni provenienti da circa 25mila recettori, detti glomeruli. Le informazioni vengono elaborate e modificate da una rete di connessioni sinaptiche tra i glomeruli di ciascun bulbo e fra i bulbi olfattivi. Con i bulbi olfattivi siamo già nel cosiddetto cervello profumato, una componente arcaica del nostro encefalo.

Il cervello profumato

La struttura dell’encefalo si è sviluppata da una sorta di tubo, chiuso ad un’estremità, attorno al quale si sono formate protuberanze e strati, primi fra tutti i lobi olfattivi. Nell’uomo i recettori olfattivi e i bulbi olfattivi appaiono differenziati già tra l’ottava e l’undicesima settimana, prematuramente. Le strutture cerebrali dedicate alla ricezione ed elaborazione dei segnali olfattivi sono definiti rinencefalo. Tuttavia, il cervello profumato, nell’ambito dell’evoluzione umana, si è ridimensionato lasciando spazio al cervello visivo.

Al progressivo sviluppo dell’encefalo e delle funzioni cognitive superiori, quindi, corrispondono ad una minore necessità di ricorrere all’olfatto per la sopravvivenza, ma ciò non toglie l’importanza dell’odorato, sufficiente a garantirci informazioni utili sulla qualità del cibo e delle bevande, sul gusto, sulla presenza di sostanze nocive, etc. Il rinencefalo è costituito dai bulbi olfattivi e dalla corteccia olfattiva, che riceve proiezioni dai bulbi.

Gli assoni efferenti dal bulbo formano il tratto olfattivo, e da qui si inseriscono nelle regioni della corteccia odorante, per poi passare dal talamo e giungere alla neocorteccia. I neuroni olfattivi si collegano direttamente e immediatamente con le regioni corticali primarie, coinvolte nei comportamenti emotivi, proprio per questo gli odori, essendo meno soggetti a controllo razionale, provocano spesso reazioni istintive ed emotive.

La corteccia olfattiva primaria comprende il nucleo olfattivo anteriore, il tubercolo olfattivo, varie regioni della corteccia – paleocorteccia olfattiva, corteccia orbito-frontale e corteccia entorinale – il talamo, l’amigdala, l’ippocampo e l’ipotalamo. Gran parte di queste strutture fa parte del cervello viscerale, uno degli strati più antichi dell’encefalo, e ciò ne dimostra l’importanza.

La porzione profumata del cervello viscerale interviene in numerosi percorsi che controllano funzioni olfattive consapevoli e inconsapevoli (dalla percezione degli odori ai loro effetti sulle emozioni, sensazioni e sulla sessualità): le vie rinencefalico-limbiche (che conducono all’amigdala e all’ipotalamo) medierebbero gli aspetti emotivi e motivazionali dell’olfatto e molte risposte fisiologiche connesse agli odori; le vie afferenti (che vanno dal talamo alla neocorteccia) sarebbero responsabili della percezione cosciente degli odori e della loro verbalizzazione, infatti è dimostrato come lesioni della corteccia orbito-frontale causino la perdita della capacità di distinguere gli odori.

Solo una parte delle informazioni olfattive, quelle veicolate dai neuroni superficiali che raggiungono il tubercolo olfattivo, prosegue verso il talamo e viene ritrasmessa alla corteccia orbito-frontale, collegata con diverse modalità sensoriali, tra cui il gusto, e connessa con l’amigdala in cui si originano i giudizi di gradevolezza sugli odori e sui sapori.

Diversi studi hanno dimostrato come l’emisfero destro sia la sede prevalente di elaborazione dei segnali olfattivi, anche nel caso di individui cerebrolesi o lobotomizzati. Delle ricerche condotte da Gordon e Sperry nel 1969 su pazienti ai quali era stato reciso il corpo calloso per ridurre le crisi epilettiche hanno fornito dati interessanti sul ruolo delle aree cerebrali nella ricezione ed elaborazione delle informazioni olfattive: i pazienti riuscivano a denominare gli odori inalati dalla narice sinistra, ma sapevano altrettanto individuare con modalità non verbali gli odori inalati con la narice destra. In quest’ultimo caso viene a mancare la connessione interemisferica, necessaria per trasferire l’informazione olfattiva alle aree del linguaggio.

Olfatto e patologia

Le turbe dell’olfatto – che vanno dalla diminuzione dell’acutezza fino alla perdita totale – sono patologie che agiscono sul vissuto personale e non a livello sociale. Le persone che ne soffrono, pur se non considerate invalide, hanno un grosso deficit che influenza non solo le esperienze quotidiane, ma anche il modo in cui si approcciano alla vita causando perdita di appetito, disamoramento nei confronti della vita e, talvolta, depressione. Le turbe di origine centrale si riscontrano in alcune malattie nervose, neurodegenerative o psichiche: chi soffre di schizofrenia, ad esempio, ha difficoltà ad identificare gli odori, arrivando a scambiare quello di un’arancia per quello di una pizza (disosmia) o presentando allucinazioni olfattive (fantosmia).

Questi deficit anticipano i sintomi più importanti, infatti, ad esempio i malati di Alzheimer presentano una precoce difficoltà ad identificare gli odori, e anche i malati di Parkinson. Non è escluso che proprio l’ingresso di virus e tossine dalle cavità nasali sia la causa del manifestarsi di queste malattie. Fra le turbe periferiche vi è l’anosmia congenita generalizzata, cioè la totale incapacità di percepire gli odori, ma essa colpisce in maniera limitata rispetto ad anosmie parziali o limitate, causate dall’assenza di specifici recettori, che impediscono la percezione di alcuni gruppi di odori. L’anosmia congenita è, generalmente, ereditata ma i disturbi della percezione olfattiva possono anche dipendere da traumi cranici, da riniti, sinusiti e allergie, da raffreddori, influenza ed herpes.

Le anosmie (totali o specifiche), l’iposmia (riduzione della capacità olfattiva), l’iperosmia (ipersensibilità ad alcuni odori) e la disosmia (percezione distorta di un odore) sono da considerarsi disturbi quantitativi; la cacosmia (percezione sgradevole di un odore); la parosmia (il cambiamento regolare della percezione di un odore) e la fantosmia sono qualitativi. Anche l’assunzione di farmaci può compromettere l’odorato, mentre l’uso di droghe può provocare iperosmia, come l’esempio dello studente di medicina – citato da Sacks – che in seguito all’assunzione di cocaina sente di “avere un cane sotto la pelle”.

I disturbi olfattivi possono rendere la vita estremamente complicata, rendendo impossibili anche le più semplici azioni quotidiane. È il caso di un medico colpito da anosmia in seguito all’inalazione di polveri impregnate di nafta, e curato da Cocchi con terapia antistress e antidepressiva, con risultati soddisfacenti. Un’esperienza del genere permette di comprendere quanto sia importante l’olfatto e quanto influenzi la vita in tutti i suoi livelli, dall’esperienza sessuale al comportamento alimentare, dalla vita emotiva ai rapporti interpersonali. Chi perde il piacere di annusare ha una vita vuota e monotona e desidera fortemente recuperare l’universo di aromi esistenti. Ma questo desiderio, talvolta, può portare allo sviluppo di una spiccata immaginazione olfattiva, e portare gli individui ad “annusare con la memoria”, a percepire odori che, in realtà, non sono in grado di percepire.

Il legame tra olfatto e patologia presenta anche un aspetto semiotico: un bravo medico può pervenire ad una prima idea di diagnosi attraverso il fiuto, in quanto l’alterazione dell’odore corporeo è una sentinella per la manifestazione di determinate patologie (nei diabetici l’alito può sapere di acetone, una disfunzione renale provoca odore di ammoniaca, la scabbia odora di muffa, etc.). Gli esami di laboratorio, talvolta, non possono che confermare ciò che già è chiaro ad un naso intelligente. Un gruppo di studiosi italiani sta conducendo ricerche volte all’analisi degli odori corporei attraverso dei nasi elettronici – cioè dei recettori artificiali più efficaci dell’olfatto umano nel rilevare ogni tipo di profumo o odore.

La capacità di questi dispositivi sfrutta la correlazione tra l’odore emesso dalla pelle, dalle urine, dal sangue o dal respiro per effettuare diagnosi mediche. L’applicazione dei nasi elettronici permette di rivelare in maniera non invasiva il cancro ai polmoni, tramite l’analisi del respiro e delle urine. La sperimentazione prevede, inoltre, la creazione di una banca dati con i parametri relativi a pazienti sani e malati, per compararli con i dati del soggetto in analisi. Non è escluso che queste tecniche possano permettere un giorno di salvare delle vite.

Curarsi con gli odori: aromaterapia e olfattoterapia

L’impiego degli odori e delle piante aromatiche nella cura e nella prevenzione delle patologie ha una storia molto antica. Cinquemila anni fa gli egiziani utilizzavano oli profumati nelle cerimonie e nella cura dei malati ed anche i medici greco-romani, a partire da Ippocrate e Galeno, riconoscevano il valore terapeutico degli aromi. Le tecniche di aromaterapia e olfattoterapia sono oggi oggetto di studio per le loro potenzialità nel migliorare il benessere psicofisico delle persone.