Nasz węch może być kwantowy

Zgodnie z uznawaną obecnie teorią odczuwamy zapachy, bo nasz nos potrafi ocenić kształty cząsteczek chemicznych – pasują do receptora jak klucz do zamka.

Jednak w roku 1996 biofizyk Luca Turin (obecnie Massachusetts Institute of Technology) postawił hipotezę, zgodnie z którą o zapachu decydują wibracje danej cząsteczki. Elektrony mogłyby przechodzić przez receptor węchowy tylko wtedy, gdyby był połączony z cząsteczką wibrująca przy właściwej częstotliwości. Wykrywane cząsteczki zachowują się jak zbiory atomów na sprężynkach, które wprawia w wibracje właściwa porcji energii.

Potwierdzeniem teorii byłaby możliwość rozróżniania cząsteczek o takim samym kształcie, ale wiązaniach wibrujących w rozmaity sposób. Wystarczy zamienić atom wodoru na dwa razy cięższy atom izotopu - deuteru, by częstotliwość uległa zmianie. W roku 2011 Efthimios Skoulakis z centrum biomedycznego w Vari (Grecja) przeprowadził eksperymenty na muszkach owocowych, które łatwo wytrenować. Umieszczone w labiryncie muszki kierowały się w stronę normalnego acetofenonu, oktanolu czy benzaldehydu, a nie ich "deuterowanych" wersji. Możliwe zatem, że wyczuwały charakterystyczne dla wiązań wibracje.

Nowe prace dotyczące tego zagadnienia zostały ogłoszone podczas zjazdu American Physical Society w Dallas. Jak wykazały eksperymenty Andrew Horsfielda z Imperial College London prowadzone z pomocą maleńkich drucików (a właściwie nanodrucików, o wymiarach liczonych w miliardowych częściach metra), elektrony przemieszczające się w białkach wewnątrz nosa mogą być absorbowane przez cząsteczki pachnącej substancji. W efekcie obecność tych cząsteczek jest rejestrowana – czyli odczuwamy zapach.

Także komputerowe symulacje Jennifer Brookes z University College w Londynie wskazują, że nasze nosy mogą działać dzięki efektom kwantowym.

Jeśli kwantowa teoria węchu okaże się słuszna, dzięki dalszym badaniom można będzie zbudować elektroniczny nos przewyższający wszelkie chemiczne czujniki. (PAP)

pmw/ ula/