Buổi sáng ngủ dậy hít một hơi dài và cảm thấy thấp thoáng mùi thơm của một ly cà phê thì thật là thú vị. Cũng có khi bạn đi ngang qua một người nào đó có một mùi dầu thơm khiến bạn chợt nhớ tới người yêu cũ cũng dùng cùng loại dầu thơm. Những hương thơm đó là gì? Và tại sao mùi vị lại có thể làm bạn nhớ về quá khứ?
Bộ phận làm con người và nhiều động vật ngửi được các thứ mùi được gọi là khứu giác. Khứu giác là một trong năm giác quan của con người: nghe (thính giác), nhìn (thị giác), nếm (vị giác), ngửi (khứu giác), và tiếp xúc (xúc giác). Sự cảm nhận của mỗi giác quan đều qua nhiều thành phần khác nhau.
Thường thì khứu giác không được để ý nhiều như thị giác và nhiều người cũng không coi khứu giác là quan trọng. Mạng brainfacts.org có đưa ra một cuộc khảo sát 7,000 người trẻ trên thế giới thì khoảng một phân nửa người trẻ trong khoảng 16 tới 30 tuổi nói là họ chẳng thà bỏ khứu giác hơn là bỏ những kỹ thuật như là máy tính hay điện thoại di động.
Tuy nhiên khứu giác giúp cho con người biết được những nguy hiểm như hỏa hoạn (ngửi thấy mùi khét) hay thực phẩm bị hư hỏng (ngửi thấy mùi hôi). Khứu giác còn đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống xã hội và tình cảm. Con người thường thích một món ăn gì hay ghét món ăn khác đều qua mùi vị của các món ăn đó. Con người cũng thích những mùi thơm, do đó kỹ nghệ dầu thơm chỉ dùng để phục vụ khứu giác.
Những thành phần của khứu giác
Con người có thể ngửi được là nhờ vào những tế bào đặc biệt, gọi là tế bào thần kinh khứu giác (olfactory sensory neuron). Những tế bào này nằm ở khoang phía trên của mũi và nối liền với não bằng những dây thần kinh. Có khoảng 50 triệu tế bào thần kinh khứu giác tạo thành một vùng được gọi là biểu mô khứu giác (olfactory epithelium).
Một vật thể như cà phê thường tỏa ra những phân tử gọi là phân tử mùi (odor molecule). Những phân tử này bay trong không khí, lọt vào mũi khi bạn thở vào và nối kết với các tế bào thần kinh khứu giác. Khi đó những tế bào này phát sinh ra những tín hiệu điện và truyền những tín hiệu đó tới bầu khứu giác (olfactory bulb).
Bầu khứu giác ở ngay trên mũi nhưng thuộc về não bộ. Bầu khứu giác kết hợp tín hiệu từ các tế bào thần kinh khứu giác và làm thành những thông tin về mùi mà các phần khác của óc có thể hiểu được. Thông tin về mùi từ bầu khứu giác được gửi tới nhiều bộ phận khác của óc để phân tích thêm và áp dụng cho công việc của mình. Một bộ phận nhận thông tin về mùi là vỏ não khứu giác (olfactory cortex), tại đây sự nhận thức các mùi thực sự xảy ra.
Mùi cũng có thể đi từ miệng qua một ống nhỏ nối miệng với mũi và tới tế bào thần kinh khứu giác. Khi bạn nhai thức ăn, thí dụ ăn một múi cam thì mùi thơm của cam thoát ra và bay lên mũi, khiến bạn ngửi thấy và cảm thấy là mình đang ăn cam. Nếu hôm nào bị nghẹt mũi và ống thông từ miệng lên mũi bị tắc khiến mùi không lên mũi được và bạn cảm thấy ăn vô vị.
Bộ nhận mùi
Khứu giác vì không quan trọng như thính giác nên không được nghiên cứu sâu rộng. Cho đến thập niên 1980 người ta vẫn chưa hiểu mùi là gì và tại sao con người và các loại động vật khác có thể ngửi thấy mùi. Chỉ mới trong khoảng ba thập niên gần đây người ta mới hiểu cơ chế của khứu giác.
Khởi đầu là một khám phá căn bản về bộ nhận mùi (odorant receptor) vào năm 1991 của hai nhà khoa học Richard Axel ở Đại Học Columbia và Linda Buck ở Trung Tâm Khảo Cứu Ung Thư Fred Hutchinson (Fred Hutchinson Cancer Research Center) ở Seattle. Ông Axel và bà Buck đã cách ly được 18 gien bộ nhận (receptor gene) đặc biệt chỉ có trong tế bào thần kinh khứu giác của con chuột. Về sau những gien đó được gọi là bộ nhận mùi (olfactory receptor) hay là thụ thể khứu giác. Vì khám phá này ông Axel và bà Buck được tặng giải Nobel Y Khoa năm 2004.
Về sau người ta khám phá thêm và nhận ra là loài chuột có hơn 1,000 bộ nhận mùi. Trong khi đó con người chỉ có khoảng 400 bộ nhận mùi. Chó thì có gấp đôi số bộ nhận mùi nên chó thính mũi hơn người rất nhiều.
Mỗi loại bộ nhận có thể được nhiều phân tử mùi khác nhau khởi động và ngược lại một phân tử mùi cũng có thể khởi động nhiều loại bộ nhận. Sự liên hệ giữa bộ nhận mùi và phân tử mùi rất phức tạp và giúp cho con người cảm nhận được rất nhiều mùi. Có khi bạn nghĩ là một mùi thật sự là sự tổng hợp của nhiều phân tử mùi tác động lên nhiều bộ nhận mùi. Thí dụ cà phê thường có hơn 10 loại phân tử mùi. Tùy theo hạt cà phê và cách rang có thể có rất nhiều mùi cà phê. Nếu bạn ghiền cà phê thì có thể phân biệt được mùi vị khác nhau của nhiều hiệu cà phê.
Mũi ngửi được bao nhiêu mùi?
Người ta thường cho rằng con người có thể nhận định được khoảng 10,000 mùi khác nhau. Nhưng nhà khoa học Leslie Vosshall ở Đại Học Rockefeller và các đồng nghiệp đã làm một cuộc thí nghiệm và chứng minh là con người có khả năng nhận thức được ít nhất là 1 triệu triệu (trillion) mùi khác nhau. Trong khi đó thì mắt có khả năng phân biệt được khoảng vài triệu màu và tai thì phân biệt được khoảng nửa triệu âm. Như vậy khứu giác của con người tinh vi hơn thị giác và thính giác.
Hương thơm và những kỷ niệm
Nhiều khi ngửi thấy một mùi gì làm cho bạn nhớ lại một kỷ niệm xa xôi trong quá khứ. Tại sao như vậy? Lý do là thông tin về mùi được gửi từ bầu khứu giác tới đồi não (thalamus). Đồi não lại chuyển thông tin đó tới hồi hải mã (hippocampus) và hạch hạnh nhân (amygdala), những vùng trong óc chuyên về cảm xúc và trí nhớ. Nhiều kỷ niệm gắn liền với mùi thơm. Khi hồi hải mã và hạch hạnh nhân nhận được mùi thơm đặc biệt đó thì kỷ niệm lại hiện về.
Khứu giác và vấn đề y tế
Nếu bị mất khả năng cảm nhận mùi người ta vẫn có thể sống hầu như bình thường. Nhưng mất khả năng cảm nhận mùi có thể là dấu hiệu của những bệnh tật nguy hiểm về não. Người ta nhận thấy bệnh nhân của những bệnh liên quan đến sự thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer (mất trí nhớ) hay bệnh Parkinson (tay run rẩy) thường gặp khó khăn trong việc định mùi. Thật ra sự khó khăn về định mùi xảy ra trước khi các triệu chứng của bệnh Alzheimer hay Parkinson xuất hiện. Các nhà khoa học đang nghiên cứu về vấn đề này. Hy vọng sẽ tìm ra phương pháp chẩn bệnh mới cho những bệnh suy thoái thần kinh lúc mới bị và đưa đến những phương pháp trị liệu tốt hơn.
Các nhà khoa học đã khám phá ra là bộ nhận mùi tuy đa số ở trong mũi nhưng cũng hiện hữu ở nhiều bộ phận khác trong cơ thể, như phổi, thận, da, tim, bắp thịt, ruột già và não. Các nhà khoa học nghĩ là những tế bào đó không những chỉ dùng để cảm nhận mùi mà còn là một loại tế bào cảm nhận hóa học và có thể có những chức năng khác. (Hà Dương Cự)
