Музыка запахов

О природе обоняния рассказывает кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института проблем передачи информации Елена Родионова.

Что такое обоняние

– Исследование обоняния — это бурно развивающаяся отрасль науки. Обоняние – это сенсорная система, орган чувств, которым сложно было заниматься в предыдущие годы. Сейчас оказалось, что сенсорная система играет очень большую роль не только в жизни животных, но и в жизни человека тоже.

В 2004 году Нобелевская премия по медицине была присуждена Линде Бак и Ричарду Аксель, исследователям обонятельной системы. Ими было показано, во-первых, что огромная часть генома человека, генома животных содержит гены, которые кодируют обонятельные рецепторы. Они показали, как кодируется обонятельный сигнал. Они сравнивают это с музыкальным аккордом, когда несколько рецепторов возбуждаются под действием пахучего вещества, и каждый раз под действием пахучего вещества аккорды различаются. Одно и то же пахучее вещество возбуждает разные рецепторы, и разные рецепторы реагируют на разные пахучие вещества, и всякий раз возникает совершенно уникальный аккорд.

– Но не у всех животных обоняние столь важно, а именно у млекопитающих: например у крысы 1600 действующих обонятельных генов.

– Есть разные оценки: от 1800 до 2200. Для млекопитающих обоняние играет примерно такую же роль, как для нас зрение. Для приматов, в том числе для человека все-таки важнейшая сенсорная система – это зрение. Мы больше доверяем зрению, чем любой другой системе, даже слуху. А для огромного большинства млекопитающих обонятельная система – это глаза в мир. Потому что для них это и выбор партнера, и идентификация другой личности.

– Для большей части млекопитающих запах несет больше информации, чем изображение?

– Думаю, что так. Мне интересно смотреть, как моя собака узнает меня. Она меня видит, уже виляет хвостом, но пока она не почувствует запах, полной уверенности нет. Стоит поймать струю запаха, и она полностью уверена, что это я, можно бежать навстречу. Для большинства млекопитающих, я думаю, так. Зрение, да, это важно, но все-таки основную информацию дает нос.

– Что «говорит» запах человеку?

– Вообще для человека запах все-таки вторичен. Во-первых, потому что у всех человекообразных приматов обонятельных генов много, но большая часть – две трети не работает. В отличие от мыши, у которой тысяча рецепторов, у нас их примерно триста. Поэтому нам трудно себе представить, какой обонятельный мир окружает собаку или мышь.

Но все больше появляется сведений, что и для человека запах играет огромную роль. Хотя, по-видимому, подсознательно. Мы чувствуем запах, но не всегда понимаем или, я бы даже сказала, никогда не понимаем, как он на нас действует. Например, сейчас много работ, которые позволяют выяснить, как воздействует на человека фоновый, просто окружающий запах. Он бывает обычно небольшой концентрации, но, тем не менее, оказывается, что действие довольно сильное. Например, в приемной дантиста запах апельсина успокаивает и бодрит, снимает страх.

Мы проводили опыты на школьниках. Мы смотрели, как сказывается на работоспособности детей запах мяты и лаванды. Это просто проводилось в обычном классе, когда дети сидели, выполняли свои упражнения, самые обычные, а мы считали количество ошибок в присутствии запаха и в его отсутствие. Упражнения выбирали как можно более простые, хотя трудно, как оказалось, выбрать простые упражнения в школе.

Это был арифметический диктант, когда они на слух воспринимали условия примера и записывали ответ, или словарный диктант, когда они записывали незнакомые, не выученные заранее слова. И оказалось, что мята и лаванда влияют на работоспособность, причем по-разному. Мята всегда уменьшает количество ошибок, сделанных в работе. Лаванда в работе по русскому языку уменьшает количество ошибок, а по математике увеличивает.

Объяснения этому у нас пока нет. Но такие работы продолжаются. Мне очень понравилась одна: люди в систему кондиционирования запускали запах лимона и по видеокамерам смотрели, сколько ошибок разные люди делают при открывании ключом двери – неправильно попадают или не сразу попадают в замочную скважину. Оказывалось, что запах лимона снижает количество ошибок при открывании дверей.

– С чем связан эффект привыкания к запахам?
– Здесь может быть несколько причин. Во-первых, люди по-разному ощущают запахи, у кого-то более чувствительная обонятельная система, у кого-то – менее. Во-вторых, есть период адаптации, когда орган чувств – рецептор – непрерывно раздражается, а потом он просто перестает реагировать. У зрения это очень развито. Например, если тень от сосудистого дерева в глазу падает на сетчатку (это сосуды, которые находятся перед сетчаткой, сквозь них мы видим мир), но мы его не видим, потому что всегда раздражаются одни и те же рецепторы.

Если посветить сбоку в глаз фонариком, то вы увидите эту тень, потому что она будет раздражать другие рецепторы. То есть это явление адаптации, которая не только для органов чувств, вообще для нервной системы очень существенна.

– Именно привыканием объясняется, что у курильщиков снижена обонятельная чувствительность, они менее восприимчивы к запахам. Это связано с тем, что дым постоянно раздражает обонятельные рецепторы, и они хуже реагируют.

– Я думаю, что вообще повреждаются. Поскольку вообще дым табачный – это сильное отравляющее вещество, поэтому сильно действует на рецепторы, и снижается острота обоняния. Это именно так, это было показано экспериментально.

Собака видит носом

– Так случилось, что появилась возможность работать с собаками и использовать их как инструмент. Потому что одна из самых тяжелых задач исследования запаха — это система восприятия. Есть масса приборов, с помощью которых можно исследовать световые лучи, которые возбуждают наши зрительные рецепторы. С запахом гораздо сложнее, искусственного носа не существует, я думаю, его долго не будет, то есть он довольно долго создан не будет, потому что запах это довольно сложная субстанция.

– Были попытки создать такой «искусственный нос»?
– Были. Если я правильно понимаю, на основе газовой хроматографии в основном, хотя есть какие-то и другие попытки. Попытки есть и очень активные, например чтобы обнаружить взрывчатые вещества или наркотики в багаже пассажиров. Но сейчас это делают собаки.

Люди, которые дрессируют собак — умеют с ними управиться не только на борту, но и в лаборатории. В лаборатории служба такая: невозможно провести собаку по всем авиалайнерам. Поэтому с помощью специального моторчика на специальную ткань собирают запах – просто прогоняют через эту ткань воздух в самолетах, а потом в лаборатории собака выбирает, ей дают задание показать, где есть взрывчатое вещество. И даже если очень маленькие количества взрывчатого вещества есть в самолете, собака почувствует. И таким образом они инспектируют самолеты, на которых нам предстоит лететь.

– Если речь идет о воздействиях на самочувствие людей, запахи, которые успокаивают или провоцируют какую-то тревожность и так далее, какие есть направления, зачем нужно изучать запахи?
– Есть хорошо забытое направление медицины – это диагностика по запаху. Есть статьи, две или три, в которых показано, что собака может диагностировать рак вне зависимости от стадии, то есть тогда, когда нет никаких оснований подозревать рак. Довольно много разновидностей этого заболеваний. Делают это с очень высокой степенью достоверности.

Я думаю, что не только рак, я думаю, что многие заболевания можно диагностировать с помощью запахов, вопрос только в том, как это все организовать. Но собаки – дело хлопотное, поэтому люди хотят изобрести искусственный нос. Потому что собакам не все доверяют, все-таки это живое существо, это не прибор, а прибор выдал какое-то число и по нему можно сказать, что определенный запах присутствует. Вообще если три собаки прошли и выбрали какой-то запах, то это очень высокая степень достоверности.

Есть такая одорологическая (запаховая) экспертиза. Сейчас это принимается в суде. Если на месте преступления найдена шапка человека и собака идентифицирует, что эта шапка принадлежит человеку, то считается доказанным, что он был на месте преступления. Если три собаки последовательно прошли и установили соответствие запаха подозреваемого и одежды, то это принимается в суде как доказательство.

– Каких еще животных кроме собак можно использовать для опознания запахов?
– Пытались использовать крыс, но крысу сложнее выучить, она живет меньше, и потом, у нее нет такой связи с человеком. Хотя связь собаки с человеком иногда вредит. Потому что если собака очень тесно связана психологически со своим вожатым, то она может врать – она может сделать тот вывод, который от нее ожидают.

Запах в жизни человека

– Получается, что независимо от нашего сознания, запахи на нас влияют, и мы точно не знаем, как какие-то из них улучшают наше внимание, память, какие-то заставляют совершать ошибки. Это – неведомый мир.

Он неосознанный. Я уверена, что когда нам кто-то нравится, девушке нравится юноша или наоборот, то это в значительной степени обусловлено запахом. Просто это не проходит через сознание, мы же не понимаем, почему он нам нравится.

– Если сравнить восприятие запахов и осознание запахов у взрослого человека и у ребенка, вы видите какую-то разницу? Вам никогда не казалось, что дети более чувствительны к запахам, чем взрослые, и для них это более важная информация и они ближе к млекопитающим, к остальному миру.

– Я в этом уверена, это однозначно показано. Есть много работ с грудными детьми, посвященные запахам матери. Они, конечно, отличают материнское молоко и запах собственной матери. Кроме всего прочего показано, что где-то к 7-8 месяцам складывается восприятие запахов приятных и неприятных, какая-то палитра запахов.

Я помню по собственному детству, например, приходишь в гости к подруге или к приятелю, дом как-то пахнет. Вот сейчас не так часто бывает, приходишь в квартиру, какой-то запах есть, но не так резко, не так ярко. А в детстве всегда. Больше того, поскольку запахи очень тесно связаны с эмоцией и с памятью, стоит почувствовать запах дома, квартиры, вещи и сразу всплывают яркие детские воспоминания, ничто так не связывает с эмоциональным восприятием, как запах.

– Были ли эксперименты на тему связи запахов и памяти?

– Таких довольно много. Запах с памятью тесно связан. Подтверждается тем, что информация от обонятельной системы идет в структуру, которая тесно связана с памятью. Области мозга, которые связаны с памятью, запоминанием.

– Собаки очень хорошо могут различать индивидуальные запахи других собак, других млекопитающих и даже разных насекомых могут отличать по запаху. А у человека что-то сохранилось от способности персональной обонятельной идентификации?

– Сейчас проводится много опытов по исследованию того, как люди отличают друг друга и как раз используют индивидуальный запах в жизни. Собирают запах человека, запах людей, добровольцев на какой-то хлопковый носитель, это бывает или футболка или какие-то хлопковые подушечки.

Добровольцы их носят на себе, при этом соблюдая определенную диету, например, если человек ест чеснок или очень резкое, то это сказывается на запахе его тела. Поэтому стараются, чтобы диета была примерно одинаковая у людей, отказываются от курения, еще некоторые условия. А потом предлагают людям, например, выбрать футболки своих родственников.

Люди хорошо отличают своих родных, необязательно близких, например, людей, которые родные по крови, от других людей. Хорошо узнают футболки или носители с запахом своих половых партнеров, мать всегда отличит своего ребенка. То есть люди действительно отличают и выбирают по запаху, в том числе и партнеров.

Когда человеку предлагают выбрать наиболее приятный запах, выясняется, что приятный запах связан с геномом, определенный комплекс генов должен быть не слишком отличен от собственного и не слишком близок, вот тогда это самый привлекательный запах при выборе партнера. То есть получается, что при помощи обоняния мы получаем информацию о геноме другого человека.

– Из того, что вы рассказали, следует, как много впереди предстоит исследовать в области обоняния, как много остается вопросов нерешенных и на самом деле довольно важных как для жизни самого человека, так для окружающих его животных.

– Я думаю, впереди так много интересного, просто мы мало знаем про обоняние, про запахи, про то влияние, которое они оказывают на нашу жизнь.

Комментарии запрещены.