においの秘密を探れ　Graeme Lowe

私たちは、どのようにしてにおいを感じているのでしょうか。嗅覚のメカニズムはどのようになっているのでしょう。100年以上にわたる研究の歴史を振り返り、モネル化学感覚研究所（以下、モネル研）のグレム・ローエ博士がご紹介します。

研究が遅れていた味覚・嗅覚のメカニズムの解明

人間や動物は、視覚、聴覚、触覚、味覚、嗅覚という五感を通じて周囲の世界を把握し、そこに働きかけて暮らしています。私たちの五感は、どのように機能しているのでしょうか。私たちはなぜ、映画を観たり、音楽を聴いたり、繊細な布の手ざわりを感じたり、ビールの苦味を味わったり、淹れたてのコーヒーの刺激的な香りにうっとりしたりできるのでしょうか。100年以上も前から、科学者たちはその答えを探し求めてきました。その結果、視覚や聴覚のメカニズムの理解は大きな前進を遂げました。私たちは、目の視細胞がどのように光に応答するか、耳の有毛細胞がどのように音に応答するかを知ったのです。しかし、味覚と嗅覚については、舌や鼻の細胞が異なる刺激にどのように応答するかを正確に調べることが難しく、研究が遅れていました。

嗅覚の理解を進展させた２つの大発見

1800年代のカハールの研究

その疑問を解く手がかりになったのは、著名な神経解剖学者サンティアゴ・ラモン・イ・カハールの研究でした。カハールは、ゴルジの銀染色法を用いて、嗅球（鼻から届くにおいの情報を脳が最初に受け取る場所）の構造を明らかにしていました（*4）。嗅球には糸球体という球状の構造が数多くあることが分かり、後になって、においの符号化の基本単位であるという仮説が立てられました（*5）。それから長い年月を経た後に嗅覚受容体が発見され、さらに、遺伝子標識技術を使った実験により、鼻の感覚細胞の神経軸索は、同じ受容体を持つものは同じ糸球体に集まり信号を送り、異なる受容体の細胞は異なる糸球体に信号を送ることが明らかにされ、先の仮説は裏付けられました（*6）。つまり、吸い込まれたにおいは嗅覚受容体に捉えられ、その分子の構造がプロファイリングされ（輪郭として描かれ）、そして、糸球体の精密なパターンとしてマッピング（地図を描くように精密に識別）され、においの化学組成をユニークに同定することになるのです（*7）。