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Se pueden crear  fragancias, aromas y olores digitales?

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Se pueden crear  fragancias, aromas y olores digitales?

Las fragancias, son mezcladas por maestros perfumistas y sus recetas se mantienen en secreto. En un nuevo estudio sobre el sentido del olfato, investigadores de Israel han logrado despojar gran parte del misterio incluso de mezclas complejas de olores, no al descubrir sus ingredientes secretos, sino al registrar y mapear cómo se perciben.

Los científicos ahora pueden predecir cómo olerá cualquier olor complejo solo a partir de su estructura molecular. Este estudio puede no solo revolucionar el mundo cerrado de la perfumería, sino que eventualmente conducirá a la capacidad de digitalizar y reproducir olores a voluntad.

El marco propuesto para los olores, creado por neurobiólogos, informáticos y un maestro perfumista, y financiado por una iniciativa europea para las tecnologías emergentes del futuro (FET-OPEN), se publicó en Nature.

“El desafío de trazar los olores de una manera organizada y lógica fue propuesto por primera vez por Alexander Graham Bell hace más de 100 años”, dice el profesor Noam Sobel.

Bell arrojó el guante: “tenemos muchos tipos diferentes de olores, desde el olor a violetas y rosas hasta asafétida. Pero hasta que no puedas medir sus semejanzas y diferencias, no podrás tener ciencia del olor”.

Este desafío había quedado sin resolver … hasta ahora.

Este desafío centenario de hecho destacó la dificultad de encajar los olores en un sistema lógico: hay millones de receptores de olores en nuestras narices, que constan de cientos de subtipos diferentes, cada uno con la forma adecuada para detectar características moleculares particulares.

Nuestros cerebros perciben potencialmente millones de olores en los que estas moléculas individuales se mezclan y combinan a diferentes intensidades.

Por lo tanto, mapear esta información ha sido un desafío.

Pero Sobel y sus colegas, dirigidos por el estudiante de posgrado Aharon Ravia y el Dr. Kobi Snitz, encontraron que hay un orden subyacente en los olores.

Llegaron a esta conclusión adoptando el concepto de Bell, es decir, para describir no los olores en sí mismos, sino las relaciones entre los olores tal como se perciben.

En una serie de experimentos, el equipo presentó a participantes voluntarios pares de olores y les pidió que calificaran estos olores en función de cuán similares parecían los dos entre sí, clasificando los pares en una escala de similitud que iba de “idéntico” a “extremadamente diferente”.

En el experimento inicial, el equipo creó 14 mezclas aromáticas, cada una hecha de aproximadamente 10 componentes moleculares, y las presentó de dos en dos a casi 200 voluntarios, de modo que al final del experimento cada voluntario había evaluado 95 pares.

Para traducir la base de datos resultante de miles de calificaciones de similitud perceptiva informadas en un diseño útil, el equipo refinó una medida fisicoquímica que habían desarrollado previamente.

En este cálculo, cada olor está representado por un solo vector que combina 21 medidas físicas (polaridad, peso molecular, etc.).

Para comparar dos olores, cada uno representado por un vector, se toma el ángulo entre los vectores para reflejar la similitud perceptual entre ellos. Un par de odorantes con una distancia de ángulo baja entre ellos se predice de manera similar, aquellos con una distancia de ángulo alta entre ellos se predice de manera diferente.

Para probar este modelo, el equipo lo aplicó primero a los datos recopilados por otros, principalmente un gran estudio sobre discriminación de olores realizado por Bushdid y sus colegas del laboratorio de la profesora Leslie Vosshall en el Instituto Rockefeller de Nueva York.

El equipo de Israel descubrió que su modelo y sus mediciones predijeron con precisión los resultados de Bushdid: los olores con una distancia de ángulo baja entre ellos eran difíciles de discriminar; los olores con una gran distancia angular entre ellos eran fáciles de discriminar.

Animado por el modelo que predice con precisión los datos recopilados por otros, el equipo continuó probando por sí mismos.

El equipo inventó nuevos aromas e invitó a un nuevo grupo de voluntarios a olerlos, nuevamente usando su método para predecir cómo este grupo de participantes calificaría los pares: al principio 14 nuevas mezclas y luego, en el siguiente experimento, 100 mezclas.

El modelo funcionó excepcionalmente bien. De hecho, los resultados estuvieron en el mismo estado que los de la percepción del color: información sensorial basada en parámetros bien definidos.

Esto fue especialmente sorprendente teniendo en cuenta que es probable que cada individuo tenga un complemento único de subtipos de receptores del olfato, que pueden variar hasta en un 30% entre los individuos.

Debido a que el “mapa del olfato” o “métrica” ??predice la similitud de dos odorantes cualesquiera, también se puede utilizar para predecir cómo va a oler finalmente un odorizante.

Por ejemplo, cualquier olor nuevo que esté dentro de 0.05 radianes o menos de plátano olerá exactamente como plátano.

A medida que el nuevo olor se aleje del plátano, olerá a plátano y, más allá de cierta distancia, dejará de parecerse al plátano.

El equipo ahora está desarrollando una herramienta basada en la web. Este conjunto de herramientas no solo predice cómo olerá un nuevo olor, sino que también puede sintetizar los odorantes por diseño. Por ejemplo, se puede tomar cualquier perfume con un conjunto conocido de ingredientes y, utilizando el mapa y la métrica, generar un nuevo perfume sin componentes en común con el perfume original, pero con exactamente el mismo olor.

Tales creaciones en la visión del color, es decir, composiciones espectrales que no se superponen y generan el mismo color percibido, se denominan metameros de color, y aquí el equipo generó metameros olfativos.

Crear ordenadores para digitalizar y reproducir olores.

Además, por supuesto, de poder agregar aromas realistas de flores o mar a las fotos de sus vacaciones en las redes sociales, brindar a las computadoras la capacidad de interpretar los olores de la manera en que lo hacen los humanos podría tener un impacto en el monitoreo ambiental y las industrias biomédica y alimentaria.

Aún así, el maestro perfumista Christophe Laudamiel, quien también es coautor del estudio, comenta que todavía no se preocupa de que esto ponga en peligro su profesión.

Sobel concluye: “hace 100 años, Alexander Graham Bell planteó un desafío. Ahora lo hemos solucionado, la distancia entre una rosa y una violeta es de 0,202 radianes (son remotamente similares), la distancia entre violeta y asafétida es de 0,5 radianes (son muy diferentes) y la diferencia entre rosa y asafétida es de 0,565 radianes ( son aún más diferentes).

Hemos convertido las percepciones de olores en números, y esto de hecho debería hacer avanzar la ciencia del olor “.

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