Koku Alma, Koklama Duyusu

Farkında olmadan bizi uyaran ve yönlendiren bir duyudur aslında. Yediğimiz ve içtiklerimizin lezzeti koku ile doruğa çıkar. Sevdiklerimizin kokusunu içimize çekeriz. Bizi olumlu yada olumsuz etkileyen anıları vardır kokuların. Koku duyu olmanın ötesinde sosyal etkileşimimiz, seksüel uyarılmamız ve etkinliklerinde de önemli bir role sahiptir. Koku duyuyu anne karnında 8 haftalık iken gelişmeler göstermeye başlıyoruz. İçinde uzun süre geçirdiğimiz plasenta sıvısı, anne kokusunu (buna annenin yediğinin içtiğinin kokusu da dahil) hafızamıza kazıyor. Bebek doğduktan sonra görme gibi diğer duyular tam gelişmediği için bu koku duyusundan faydalanıyor. Kendisi ile dış hayat arasında tek bağ, tek ortak nokta koku.

Koku duyusu mekanizması henüz tam olarak anlaşılamamıştır.

Yaşamın vazgeçilmez fizyolojik fonksiyonu nefes almak. Nefesi almamız iki vermemiz ise üç saniye sürer. Beş saniyelik bu fonksiyonu günde ortalama 23 bin kere tekrarlarız. Nefes aldığımızda burnumuza hava ile birlikte çevremizdeki şeylere ait moleküller de gelir ve bunların bir kısmı da koku molekülleridir. Yani fark etmesekte günde 23 bin kere koklama işlemi yaparız.

Koku algılama organımız burundur. Burun içerisi mukoza olarak tanımlanan bir yapı ile kaplıdır. Bu mukoza fonksiyonuna göre koku; olfaktör bölüm ve solunum; respiratuar bölüm olmak üzere iki kısma ayrılmaktadır. Burun yada ağızdan alınan havanın içindeki koku molekülleri burun tavanındaki yaklaşık 5 cm2 lik bir alana sahip olfaktör bölüme ulaşması ile başlamakta. Normal nefes aldığımızda hava akımı bu alana doğru uzanmaz. Ancak uçucu koku moleküllerinin bu alana yayılması ile koku algılanır. Kuvvetli burun çekme sırasında hava akımı hızlanır ve koku molekülleri direkt koku alanına ulaşabilmektedir. Olfaktör alan burun mukozasının pembe rengine göre sarı-kahverengi tondadır ve burun tavanında yer almaktadır. Bu alan koku sistemin duyu reseptörlerini ve trigeminal sinirin bazı serbest sinir uçlarını barındırmaktadır. Bu alanı örten özel olfaktör epitel hücreleri doğum sonrasında kaybolmakta ve yerini solunum epiteli adaları almaya başlamaktadır.

 

Kokuyu olfaktör alanda merkezi sinir sisteminden köken almış koku reseptör nöron hücreleri olarak tanımlanan yapılar ile duyumsarız(Bu alanda 10 milyon kadar reseptör nöron bulunur).  Koku reseptör nöron hücresinin mukoza tarafındaki ucu bir yumru oluşturur ve bu yumrudan birkaç adet koku tüyü (silyumlar) çıkarak burun boşluğuna iç yüzünü örten mukus  içine uzanır.

Burun koku alanı üzeri mukoza ile kaplıdır ve bunun üzerinde mukus olarak tanımlanan ince bir sıvı katman bulunmaktadır. Kokun maddesinin olfaktör alana ulaştıktan sonra bu yapıda erimesi gerekmektedir. Koku maddesinin koku olarak algılanması suda ve yağda erime özelliği ile ilişkilidir. Daha sonra koku maddesi silyumda bulunan koku reseptör proteinine bağlanır. Koku sinirlerinin aktive edilmesinde çok eser miktarda bile bulunan koku maddesinin uyarıcı etkisinin büyük ölçüde sinyalleşme ile çoğalmasıdır. Reseptör uyarıldığında bu koku nöronunu uyarır ve oluşan uyarı koku sinirleri yoluyla merkezi sinir sistemine iletilir.

Koku reseptörleri uyarılmalarını izleyen ilk saniye içinde yaklaşık %50 oranında adapte olurlar. Daha sonraki adaptasyon  çok az ve çok yavaştır. Bu adaptasyonu günlük hayatımızda yaşarız. Çok kokulu bir ortama girişi izleyen birkaç dakika içinde kokunun hemen tamamen yok olmaktadır. Bu MSS’de gerçekleşmektedir. Merkezi sinir sistemi bir koku uyarısının başlamasından sonra giderek artan şiddetli bir feedback baskısı geliştirmiştir. Koku duyumu, bir koku maddesine devamlı maruz kalma durumunda çok hızlı azalır. Bir insan bir koku ile hatta hoşa gitmeyen bir koku ile sürekli karşı karşıya kalırsa, bu kokuyu algılama duyarlılığı gittikçe azalır ve sonra kaybolur. Havası iyice bozulan kapalı yerde bulunanlar bunun farkına varmazlar, fakat dışarıdan gelen birisi havanın bozulmuş olduğunu hemen anlar. Diğer taraftan trimetilaminin başlangıçta balık kokusu verdiği halde, bir süre sonra amonyak kokusu vermesi koku reseptörlerinin adaptasyonunu hatırlatan başka bir olaydır.

Beynin koku bölümleri bu organın en eski yapıları arasında yer almakta ve beynin geri kalan kısmının büyük bölümü koku ile ilgili bu başlangıç bölümlerinin çevresinde gelişmiştir. Gerçekten de başlangıçta kokuya hizmet eden beyin bölümü daha sonra insanda duygular ve davranışın diğer yönlerini denetleyen bazal beyin yapıları haline evrimleşmiştir. Bu sisteme limbik sistem denir. Koku algılama hücreleri; dış dünya ile direkt ilişkidedir ve arada bir engel yoktur. Ayrıca bu hücreler beyinle direkt iletişim kurmakta hatta beyinde talamusa tek koku alma duyusu uğramadan koku merkezine gitmektedir.

Koku reseptör hücrelerinden çıkan aksonlar burunda ethmoid kemiğini delip geçerler ve bulbus olfactorius’a girerler ve n.olfactorıus’u meydana getirirler. Bulbus olfactorius çıkan sinir aksonları beyindeki koku merkezine ulaştığında,  beyin daha önceki deneyimlerle belirlenmiş olan şifreleri çözerek kokunun tanınmasını sağlar. Kokuyu ileten sinirler organizmadaki en ince ve yavaş sinirlerdir bu nedenle koku diğer duyulara oranla biraz geç algılanır. Beyine ulaşan koku bilgisi duygusal ve dürtüsel merkezlerle de iletişir. Kokunun davranış ve duygular üzerindeki etkileri bu bağlantılarla açıklanabilir.

Koku sinyalleri, sinir yollarıyla beyindeki koku korteksi, hipokampus ve talamusun altı gibi bölgelere gönderilir. Beyindeki bu bölgelerin birçoğu, duygular ve hafızayla ilgili bir sistem olan limbik sistemin parçasıdır. Bu sebeple, kimi zaman bir koku, bu kokuyla ilişkili duygularımızı hatırlamamızı sağlar.

Merkezi sinir sistemine giden koku yolları 3 farklı yol izlemekte;

1. si; çok eski koku sistemi-medyal koku alanıdır bu alan karmaşık kokuya dayalı koşullu refleksleri sağlamaktadır.

2. si daha az eski koku sistemi-lateral koku alanıdır. Kokunun deneyimlerine bağlı olarak bazı gıdalardan hoşlanıp diğerlerinden hoşlanmamayı öğrenmede en büyük önem taşır.

3. sü daha yeni yol talamus içinden geçen çok daha yeni bir koku yolu günümüzde bulunmuştur. Maymunlarda yapılan deneylere dayanarak bu daha yeni sistemin olasılıkla kokunun bilinçli çözümlenmesinde yardımcı olduğu ileri sürülmüştür.

Beyinde kokunun işlendiği olfaktör korteks bulunmaktadır. Olfaktör korteksi oluşturan yapılar; anterior olfaktör nükleus, insanlarda iyi gelişmemiş olan olfaktör tüberkül, prepriform korteks, lateral enthorinal korteks, periamigdoloid korteks ve amigdaladaki kortikal nükleustur.

Olfaktör korteksin hipotalamus ve diğer birçok yapıyla mevcut olan bağlantıları sayesinde otonomik beslenme aktivitesi (açlık hissi), korku, heyecan ve seksüel dürtüler, ısı regülasyonu, uyku düzeni, görme, duyma ve tat alma fonksiyonları üzerine de etkileri bulunmaktadır. Ancak koku; bilgilerin talamusa uğramadan bulbustan direkt kortikal alanlara iletildiği tek duyudur.

Olfaktör sinir dışında burun içinde bulunan diğer bir duyu siniri trigeminal sinirdir.  Trigeminal sinir kimyasal-duyusal bir sistemdir ve yeteri kadar yüksek konsantrasyonda olduğunda kimyasal reseptörler aracılığı ile hemen hemen tüm kokuları belirleyebilmekte ayrıca yanma, soğukluk, iritasyon, kaşıntı gibi somatosensoriyel duyulara aracılık etmektedir.

Bu nedenle koku duyusunu kaybetmiş-anosmik hastalarda mentol ve amonyak gibi trigeminal sinirin güçlü aktivatörleri algılanabilmektedir. Bunun dışında glossofaringeal ve vagal sinir de somatosensoriyel duyulara minör katkı sağlamaktadır.

İnsan beyninin-nörokorteksin %5-7 arası koku bölgelerine aittir. Her ne kadar bu önemli sayılabilecek bir kısım olsa da, neokorteksin %20-40 arasının görme duyusuna ayrıldığı düşünülürse bu oranın küçüklüğü daha iyi anlaşılabilir. Bunun sebebi insan türü için koklama yeteneğinin diğer hayvanlara göre oldukça azalmış olmasıdır.

Koku reseptörleri

Neyi koklarsa koklayalım aslında ondan ayrılıp havaya karışan uçucu molekülleri yani odorantları kokluyoruz.  Koku molekülleri olfaktör bölgedeki mukozada mukus sıvısında çözünür ve “Koku Reseptör Hücresi” ile koku bağlayıcı reseptör proteinler sayesinde etkileşime girer.

Her reseptör nöronda 1000 kadar birbirine benzer reseptör protein bulunur. 1000 değişik reseptör proteinin her biri farklı koku maddelerine hassastır. İnsan 10,000 değişik kokuyu ayırt edebilme yeteneğine sahip. Aslında koku alma becerisini farklı kokularla değil ama kokulara ve kokuya sebep olan kimyasal moleküllere hassas reseptör çeşidi ile kıyaslamak daha doğru olacaktır. Bu kıyaslamaya göre insanlarda 350 farklı işlevsel koku reseptörü türü bulunurken, farelerde 1300 farklı tür, köpeklerde ise 125-220 milyon farklı tür koku reseptörü bulunmaktadır. Tazılarda bu sayı 300 milyona kadar çıkmaktadır. Ayrıca köpekler koku konsantrasyonlarına (santimetreküp başına düşen koku molekülü), insanlardan 100 milyon kat daha fazla hassastırlar. Yani bir insanın, bir odada, bir santimetreküp alanda belirli bir kokuyu ayırt edebilmesi için o kokuya ait 100 milyon tane molekül bulunması gerekirken, aynı kokuyu (eğer ilgili reseptör mevcutsa) köpek sadece 1 tane molekül mevcutken ayırt edebilir. Köpekbalıkları da benzer bir şekilde son derece gelişmiş koku duyularına sahiptir.

Son yıllarda, reseptör proteinlerini kodlayan genler üzerinde yapılan özgül çalışmalar dahil olmak üzere elde edilen çok sayıda ipucu koku için en azından 100 ve olasılıkla 1000 kadar temel duyu bulunduğunu düşünmektedir.

Bilinen tek bir kokuya duyarlı bir reseptör olmadığı, bir reseptörde birden fazla koku reseptör molekülü bulunduğu kabul edilir. Bir koku, reseptör hücrede bu kokuya duyarlı olan ve olmayan molekülleri etkileyerek, hem uyarcı hem de duraksatıcı etki yaratabilir. Yani bir koku birden çok reseptörü etkiler.

Kokuyla ilgili olan genler, OR (Olfactory/Odorant Receptor – Koku Reseptörleri) genleridir. (insan türünde toplamda 900 adet, farelerde ise toplamda 1500 adet OR geni tespit edilmiştir) yani koku almamızı sağlayan genler bir gen ailesi oluşturmaktadır. Memelilerin evriminde bu genlerin bir kısmı işlevlerini yitirmiştir. “Sahte-gen” (pseudogene) haline gelmiştir ve artık bir işleve sahip değildir. (insanların kokuyla ilgili genlerinin %60’ı, insansı maymunlarda bu genlerin %30’u, farelerde ise %20’si işlerliğini yitirmiştir). Bu genlerin eksikliğinden ötürü hücreler gerekli koku reseptörlerini üretemezler ve canlının koku alma yeteneği azalır.

Koku duyusunun evrimsel süreci

Her ne kadar insanlık tarihinin son dönemlerinde koku duyusunu hedonik, yani keyfe dayalı bir algı olarak kullandığımızı düşünsek de, evrimsel gelişimimizde mağara öncesi veya mağara dönemindeki atalarımız için koku bir uyarı aracıydı. Yiyeceklerin yenebilir olup olmadığı, yeni yiyecek kaynaklarının yönü, etrafta düşman olup olmadığı gibi pek çok konuda atalarımız koku duyusuna başvuruyordu. Gerçi koku bu deneyimlemede tat duyusu ile birlikteydi. Koku, tat, yiyeceğin ısısı ve dokusu, hepsi bir arada bu lezzet duygusunu oluşturuyor. Ancak günümüzde koku daha hedonik yani salt zevk almaya dönük olarak gelişmiştir.

Koku duyusunun ilk olarak ne zaman ortaya çıktığı tam olarak bilinmese de, yaklaşık olarak Kambriyen Patlaması ve sonrasında çok hücrelilerde özelleşme meydana gelmeye başlamasıyla bazı hücrelerin etraftaki kimyasalları ayırt edecek şekilde evrimleştiği bilinmektedir. Bu da yaklaşık olarak 542 milyon yıl öncesine işaret etmektedir. Koklama duyusunun en ilkel kökenlerinin (kimyasallara tepki verme), çok daha eskilere gitmektedir. 

Tek hücrelilerden çok hücrelilerin evrimleşmeye başladığı 900 milyon yıl kadar öncesinden itibaren, sistemsel özelleşmenin de başladığını bilmekteyiz. Yaşam, öncelikle sıvı halde olan okyanusları doldurduğundan, koku almak, daha doğru tanımıyla çözünmüş haldeki kimyasalları tespit edebilmek de bir o kadar önem arz etmeye başladı. Bu süreçte, suyun içerisindeki kimyasallara giderek hassas hale gelen türler evrimleşmeye başladı. 

Koklama becerisinin getirdiği evrimsel avantaj son derece açıktır: koku, ışığın olmadığı yerlerde bile hızlı bir iletişim aracıdır. Avların avcıları, avcıların avları, çiftlerin birbirini, akrabaların birbirlerini görmeden tanıyabilmeleri ve iletişim kurabilmeleri için koklama son derece avantajlı bir yöntemdir. Özellikle de ışığın erişemediği derin okyanuslarda, koku alma duyusu, yani suda çözünmüş kimyasalları tespit edebilme yetisi ekstra önem kazanmaktadır.

Ancak bu durum sadece sular için geçerli değildir. Omurgalıların karaları işgal etmeye başlamasıyla birlikte, günümüzdeki türlerin evrimine yol açacak olan evrimsel tarihin içerisinde koklama çok önemli bir rol oynamıştır. Öyle ki, günümüzdeki insan beyninin temellerini barındıran memeli beyinlerinin evriminin koklamaya bağlı olarak özellikle gerçekleştiği düşünülmektedir. 190 milyon yıl önce yaşamış, bilinen en eski memeli türlerinden olan Morganucodon oehleri ile Hadrocodium wui türlerinin fosillerinde yapılan analizler, koku ile beyin evrimi arasında önemli ilişkiler ortaya koymuştur. Bu çalışmalar sonucunda, memelilerin atası konumundaki türlere göre özellikle koklama bölgesinde ciddi bir evrimsel değişim tespit edilmiştir. Bu da, koklamanın evrim üzerindeki önemli etkilerini göstermektedir

Her tür, yaşadığı ortama göre farklı koku alma becerileri geliştirmiştir. Evrimsel olarak meydana gelen bu değişimler, türlerin yaşadıkları ortamdaki av, avcı ve çiftleşebilecek birey durumlarına göre değişim göstermektedir. Bazı türler için koku duyusu birincil önemdeyken, bazı diğer türlerde, evrimsel süreç içerisindeki farklılaşmadan ötürü bu duyu ikincil ve üçüncül sıraya düşebilmiştir.

Koku Duyusu İle İlgili bazı Tanımlar

Normosmi; normal koku fonksiyonunu.

Hiposmi; kokuları alam yeteneğinde azalma

Anosmi; koku alamama

Hiperosmi; kokulara karşı aşırı duyarlılık

Parosmi; koku uyaran varken farklı koku alma

Fantosmi; Koku uyaran yokken koku alma

Kakosmi; kokuları kötü koku olarak algılama

Heterosmi; kokuları birbirinden ayırt etme güçlüğü

İnsan koku duyusu 0.002 ppm kadar dilüsyonal metilmerkaptan(feçes kokusu) algılayacak kadar duyarlıdır. Bu insanın koku duyarlılığıdır. Gene olarak küçük değişiklikler ile kişiye göre değişmektedir.

Kötü vücut kokusu algısı ile koku duyarlığı arasında ilişki bulunmaktadır. Vücutlarının kötü kokmasından şikayet eden kişilerde koku duyarlılığı olduğu için kendi kokularını farklı algıladıkları ve bu yüzden daha fazla şikayet etmektedir. Kısaca kişide hiperosmia var ise daha fazla vücut kokusundan şikayet etmektedir. 

Eğer kişide hipoosmia var ise başka kokuları algılamada yaşadığı zorluklar kendi kokusunu da algılamakta kişiyi  zorlanmakta ancak olumsuz vücut kokusu başkaları tarafından ifade edilmektedir. 

Parosmini koku duyusunun farklı algılanmasıdır ve paranazal sinüs ampiyemi gibi lokal burun enfeksiyonları sonrası komplikasyon olarak ortaya çıkabilmektedir.  

Koku halüsinasyonlarından epilepsi nöbetinde oluşan koku aurası rahatsız edici bir koku olarak algılanabilir. Bu olgularda, lezyon çoğunlukla beynin temporal loblarının birinde alt yada orta bölgelerinde bulunur.

Şizofreni hastaları, rahatsız edici vücut kokularına sahip olduklarında ısrar edebilir, ancak bu iddialar neredeyse daima sanrılardır.

 

 

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s