Lukten formar hur vi upplever världen varje dag, hjälper oss att upptäcka faror, berika smaker och trigga minnen – ändå har forskare vandrat runt med ögonbindel när det gäller att förstå hur det egentligen fungerar. Fram till nu.

I en ny studie på möss har Sandeep (Robert) Datta, professor i neurobiologi vid Harvard Medical School, och hans kollegor byggt den första detaljerade kartan över hur mer än tusen typer av luktreceptorer är arrangerade inuti näsan. Spoiler: de är inte bara slängda där som konfetti.

”Luktsinnet är supermystiskt”, medgav Datta, vilket är ett artigt sätt att säga att det har varit sinnenas udda kusin – syn, hörsel och känsel har alla snygga kartor, men lukten har surat i hörnet. Forskarna fann att neuroner som bär dessa receptorer bildar horisontella band, eller ränder, som löper från toppen av näsan till botten, grupperade efter receptortyp. ”Våra resultat bringar ordning i ett system som tidigare ansågs sakna ordning”, sade Datta.

Teamet analyserade cirka 5,5 miljoner neuroner från över 300 möss, och kombinerade encellssekvensering med rumslig transkriptomik för att exakt lokalisera var varje neuron bor. ”Detta är nu utan tvekan den mest sekvenserade nervvävnaden någonsin”, noterade Datta, vilket bevisar att möss har bättre cellulär GPS än de flesta människor. Kartan överensstämmer också med motsvarande kartor i hjärnans luktlök, vilket ger ny insikt i hur doftinformation färdas från näsan till neurala kretsar.

Möss har cirka 20 miljoner luktneuroner, var och en uttrycker en av mer än tusen receptortyper – jämfört med mänskligt färgseende, som klarar sig med bara tre huvudtyper. Lukten är med andra ord en överpresterare. Forskarna identifierade retinsyra, en molekyl som reglerar genaktivitet, som en nyckelfaktor som styr denna precisa arrangemang. En gradient av retinsyra hjälper varje neuron att aktivera rätt receptor beroende på dess position; när nivåerna ändrades flyttades hela receptorkartan uppåt eller nedåt. ”Vi visar att utvecklingen kan åstadkomma detta konststycke att organisera tusen olika luktreceptorer i en otroligt precis karta”, sade Datta.

En separat studie ledd av Catherine Dulac vid Harvard University, publicerad i samma nummer av Cell, fick samstämmiga resultat – för vetenskapen älskar en god bekräftelse.

Utöver att stilla grundläggande nyfikenhet kan denna upptäckt hjälpa till att behandla luktförlust, som för närvarande har få effektiva behandlingar trots att det påverkar säkerhet, näring och mental hälsa. ”Utan att förstå denna karta är vi dömda att misslyckas med att utveckla nya behandlingar”, varnade Datta. Teamet arbetar nu med att förstå varför receptorränder uppträder i sin specifika ordning och om samma organisation finns hos människor, vilket potentiellt kan vägleda stamcellsterapier eller hjärn-datorgränssnitt för att återställa luktsinnet.

Så nästa gång du sniffar på en ros och känner en våg av nostalgi, kom ihåg: det pågår en högst organiserad randfest i din näsa, och vetenskapen har äntligen gästlistan.