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불행한 사고와 후각 상실
유진은 건강한 35세 남성이었습니다. 어느 봄날, 그는 자전거 사고를 당해 심각한 머리 외상을 입었습니다. 의사들이 그를 치료했지만, 병원에 며칠 동안 입원한 후 그는 이상한 일을 겪기 시작했습니다. 바로 냄새를 맡지 못하게 된 것입니다. 방에 있는 꽃, 간호사의 고무장갑, 심지어 병원 음식의 끔찍한 냄새조차도 느끼지 못했습니다.
후각 상실과 그 영향
몇 주가 지나자, 유진은 쿠키를 태워버렸습니다. 냄새를 맡을 수 없었기 때문입니다. 그는 피어나는 라일락 꽃향기, 배우자의 애프터쉐이브 향, 차가 과열되는 냄새도 느끼지 못했습니다. 그는 상한 우유를 마셨습니다. 맛을 느낄 수 없었기 때문입니다. 세상은 훨씬 덜 흥미로워졌고, 유진은 우울해지기 시작했습니다. 삶은 무미건조하고 낯설게 느껴졌습니다.
후각 상실의 원인과 중요성
유진은 후각 상실(anosmia)을 겪고 있었습니다. 이는 후각의 부분적 또는 완전한 상실을 의미하며, 그로 인해 대부분의 미각 기능도 잃게 됩니다. 이 불행한 상태는 머리 외상, 호흡기 감염, 노화 등 다양한 원인에 의해 발생할 수 있습니다. 우리의 감각은 우리가 누구인지를 형성하는 중요한 요소입니다. 우리는 감각을 통해 세상을 경험하고, 그것이 바로 우리가 누구인지를 정의합니다.
감각의 작용 원리
우리의 여섯 가지 주요 감각은 모두 감각 세포가 화학적, 전자기적, 기계적 자극을 활동 전위로 변환하는 것에 기반합니다. 이 과정은 변환(transduction)이라고 불리며, 각 감각은 고유의 방식으로 작동합니다. 예를 들어, 시각은 광수용체를 통해 빛을 감지하고, 촉각, 청각, 평형감각은 기계수용체를 통해 소리와 압력을 감지합니다. 미각과 후각은 화학적 감각으로, 음식과 공기 중의 분자를 감지하기 위해 화학수용체를 사용합니다.
후각의 작용 원리
후각 과정은 냄새 분자를 코로 흡입하면서 시작됩니다. 냄새를 맡기 위해서는 냄새 분자가 기체 상태여야 합니다. 대부분의 냄새 분자는 코털에 걸러지지만, 일부는 후각 상피에 도달합니다. 후각 상피는 후각 시스템의 주요 기관으로, 비강의 상부에 위치한 작은 황색 조직입니다. 이 조직은 수백만 개의 후각 감각 뉴런과 이를 둘러싼 지지 세포들로 구성되어 있습니다.
후각 수용체의 역할
공기 중의 분자가 후각 상피에 도달하면, 점액에 녹아 후각 감각 뉴런의 수용체에 결합합니다. 각 후각 뉴런은 특정한 냄새에 대한 수용체를 가지고 있으며, 각각의 냄새는 수백 가지 화학 물질로 구성되어 있습니다. 수용체가 활성화되면, 신호는 축삭을 통해 후각구로 전달됩니다. 후각구에서 신호는 다른 뉴런과 만나며, 이 신호가 뇌로 전달되어 냄새가 인식됩니다.
후각과 미각의 관계
미각과 후각은 밀접한 관련이 있습니다. 음식 씹는 동안 공기가 비강을 통해 올라가 후각 수용체가 활성화됩니다. 따라서 미각 수용체와 후각 수용체가 동시에 정보를 전달하여 맛을 느끼게 됩니다. 감기에 걸리거나 코를 막으면 미각이 둔해지는 이유도 이 때문입니다.
미각의 작용 원리
미각 정보는 혀, 입, 목 상부에 있는 약 10,000개의 미뢰(taste bud)에서 처리됩니다. 미뢰는 혀의 작은 돌기인 유두 사이에 깊숙이 위치합니다. 각 미뢰는 50~100개의 미각 수용체 세포로 구성되어 있으며, 이 세포들은 음식 분자에 반응하여 신호를 생성합니다.
미각 수용체 세포의 종류
미각 수용체 세포는 두 가지 주요 유형으로 구분됩니다: 실제로 맛을 느끼는 구스타토리 세포(gustatory cells)와 손상된 구스타토리 세포를 대체하는 기저 세포(basal cells)입니다. 기저 세포는 매우 역동적이며, 약 일주일마다 새로운 구스타토리 세포로 대체됩니다.
미각 신호의 전달
음식을 맛보기 위해서는 음식의 화학 물질이 타액에 녹아 미뢰의 구스타토리 세포 수용체에 결합해야 합니다. 이 과정이 활동 전위를 유발하여 미각 신호가 뇌로 전달됩니다.
후각은 특정한 냄새 신호를 인식하는 후각 감각 뉴런에서 시작됩니다. 후각 뉴런은 신호를 후각구의 구상체로 보내고, 여기서 신호가 미세 세포와 만나 뇌로 전달됩니다. 미각은 미각 수용체 상피 세포에서 시작되며, 이 세포들이 맛을 인식하여 뇌로 신호를 보냅니다.