Сила обоняния. Как умение распознавать запахи формирует память, предсказывает болезни и влияет на нашу жизнь: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Именно так функционирует рецепторная система обоняния. У нас, людей, существует от 350 до 400 различных типов обонятельных рецепторов, и на каждой рецепторной клетке присутствует рецептор только одного типа. Эти рецепторы реагируют не на какое-то одно пахучее вещество, но на функциональные группы, из которых состоят пахучие вещества. Летучие соединения, содержащие в молекуле спиртовую группу, стимулируют, следовательно, те обонятельные рецепторные клетки, которые реагируют на спиртовую группу. Таким образом, все эти соединения имеют один спиртовой признак, спиртовую ноту. Следовательно, какое-то одно пахучее вещество может стимулировать обонятельные рецепторные клетки разных типов, а единичная рецепторная клетка может реагировать на различные химические соединения. Число возможных комбинаций поистине умопомрачительно, особенно если подумать о том, что большинство пахучих веществ состоят не из какого-то одного химического соединения, но представляют собой смеси многих разных молекул. Например, кофейный аромат образуется в результате взаимодействия сотен различных пахучих веществ.

В наших генах заложено строение всех синтезируемых в организме белков, а значит, запрограммировано и строение всех 400 обонятельных рецепторов. Всего эти программы занимают приблизительно 2 % всей нашей генетической информации. Эволюция, как правило, не сохраняет признаки, не важные для способности к выживанию. То, что целых два процента генетической информации зарезервированы для обоняния, означает, что оно очень важно для нашего выживания.

Обонятельный нерв

От обонятельных рецепторных клеток, расположенных в обонятельном эпителии, пучки нервных волокон направляются в головной мозг. Совокупность этих пучков образует I пару черепных нервов – обонятельный нерв. Всего у нас двенадцать пар черепных нервов, и каждый из них выполняет свою особую функцию. Студенты-медики всего мира, изучая анатомию, стараются наизусть затвердить названия и функции черепных нервов, и первой в этом списке значится пара nervus olfactorius, обонятельный нерв. II пара – это зрительный нерв, он проводит в мозг зрительную информацию. III, IV и VI пары черепных нервов отвечают за движения глаз, V пара нервов отвечает за тактильную и болевую чувствительность кожи и слизистых оболочек лица, XII пара отвечает за движения языка. Обонятельный нерв, таким образом, представляет собой совокупность пучков нервных волокон, начинающихся на обонятельной слизистой оболочке. В виде отдельных волокон обонятельный нерв входит в полость черепа позади корня носа, между глаз. Каждый пучок проходит сквозь собственное небольшое отверстие, а в результате весь нерв прободает кость черепа, как решето. Поэтому соответствующая кость называется решетчатой костью, а место, где проходят волокна обонятельного нерва, называется решетчатой пластинкой. Под решетчатой пластинкой находится полость носа, над ней – головной мозг.

Обонятельная луковица

Пучки волокон обонятельного нерва не отличаются большой длиной, они оканчиваются непосредственно над решетчатой пластинкой в структуре, напоминающей вытянутую в длину чечевицу, в обонятельной луковице. Когда анатомы говорят об обонятельной луковице, они имеют в виду не нос, а именно bulbus olfactorius. При резких смещениях головного мозга волокна обонятельного нерва могут подвергаться опасности. В норме головной мозг плавает в цереброспинальной жидкости. Когда мы наклоняем голову или качаем ею, эта жидкость служит амортизатором. Если же мы получаем сильный удар по голове, то может случиться так, что жидкость не может смягчить удар и мозг, смещаясь, ударяется о кости черепа; в таких случаях может развиться ушиб или сотрясение головного мозга. У сотрясения мозга весьма неприятные последствия: головная боль, тошнота, светобоязнь, быстрая утомляемость, а иногда длительная депрессия и тревожность.

Поскольку волокна обонятельного нерва не смещаются вместе с головным мозгом, так как они коротки и прочно фиксированы на решетчатой кости, постольку при резких смещениях головного мозга при его сотрясении может произойти их надрыв или разрыв. Результатом может стать полная или частичная утрата обоняния. Мы провели исследование, в ходе которого изучали состояние пациентов в первые дни после перенесенного сотрясения головного мозга, и выяснили, что в двух третях случаев имело место нарушение обоняния. Самое удивительное заключалось в том, что сами больные не замечали этого поражения; их, естественно, в первую очередь беспокоили другие симптомы сотрясения – головная боль и повышенная чувствительность к внешним раздражениям. Больные, однако, часто жаловались на безвкусную больничную пищу. В главе 6 мы увидим, каким образом связано с обонянием восприятие ароматов пищи. Я со своей стороны уверен, что жалобы пациентов были обусловлены не низкой квалификацией больничных поваров, а нарушением обоняния у самих пациентов.

К счастью, в обонятельном эпителии есть стволовые клетки. Обонятельные нервные клетки вновь возникают в течение нескольких недель после перенесенного сотрясения мозга и отращивают аксоны, восстанавливая связь обонятельного эпителия с обонятельной луковицей. Именно поэтому число пациентов с нарушениями обоняния после сотрясения мозга со временем, прошедшим после травмы, уменьшается, хотя в некоторых случаях нарушения остаются стойкими. Такое случается при кровотечениях или при рубцевании ткани мозга в области решетчатой пластинки, когда заново отрастающие волокна физически не могут достигнуть обонятельной луковицы; в этих случаях поражение становится стойким.

Обонятельный путь

В обонятельных луковицах происходит предварительная обработка обонятельной информации, а затем раздражение передается в центры обонятельного пути, то есть в те области головного мозга, которые отвечают за обработку обонятельной информации, а значит, и за восприятие запахов. Эти центры носят, я бы сказал, поэтические названия: «грушевидная кора», «миндалина» и «гиппокамп» («морской конек»). Здесь обонятельная информация достигает коры головного мозга, и здесь она нами осознается. Особенностью этих центров является то, что они отвечают не только за восприятие запахов и обработку обонятельной информации. В этом заключается особенность обонятельного пути. Для сравнения: центр, расположенный в затылочной доле, обрабатывающий зрительную информацию, так называемая зрительная кора, предназначена только для этой функции. Слуховая кора в височной доле обрабатывает исключительно слуховую информацию. Соматосенсорная кора в теменных долях обрабатывает тактильную, осязательную информацию. Напротив, обонятельные центры являются частью лимбической системы и поэтому решают более обширные и очень важные задачи.

Обонятельная информация поступает непосредственно в лимбическую систему и активизирует центры головного мозга, отвечающие за память и припоминание, за эмоции и вознаграждения. Именно по этой причине каждый из нас, за исключением тех, кто не воспринимает запахи, может вспомнить случаи, когда запах вызывал сильные и эмоционально окрашенные воспоминания. Вот еще один наглядный пример из моего детства.

Когда мне было восемь лет, в моем родном городе завелся пироман. Однажды ночью я проснулся от воя сирены пожарной машины. Мерцал синий свет, отражавшийся от стен моей комнаты, а в воздухе висел противный запах паленой резины. Этот маньяк поджег автомобиль в нашем дворе. С балкона я смотрел, как храбрые пожарные добровольной команды из Лагундо тушили огонь. Запах, проблески синего маячка, пожарные, вой сирен – все это произвело на меня неизгладимое впечатление. До сего времени, когда я ощущаю запах жженой резины, я непроизвольно вспоминаю ту ночь, и меня даже охватывает страх, тот же самый, который я испытал тогда. Это воспоминание возникает именно от запаха горелой резины, а не от синих мигалок или воя сирен. Это обусловлено тем, что обонятельная информация поступает непосредственно в мозговые центры, отвечающие за память и эмоции, а затем активизирует эти воспоминания. Это лишь один пример из многих, и каждому из нас известен этот «эффект Пруста». Пробуждаемые запахами воспоминания могут причинять и неприятности, о чем мы знаем по рассказам жертв катастроф или войн. Например, солдаты американской армии, пережившие бомбежку и страдающие посттравматическим стрессовым расстройством, не могут готовить и есть барбекю, потому что запах горелой плоти возвращает их в тот страшный день, когда они, возможно, потеряли своих товарищей, и они снова переживают травмирующие события, испытывая те же чувства. Но с запахами могут быть связаны не только страшные и негативные чувства. Например, давно забытый аромат духов может напомнить о былой любви и перенести нас в юность, а запах старых книг способен вернуть нас в годы студенчества. Каждое такое воспоминание, как и вызвавшие его запахи, является сугубо индивидуальным.

Есть и другие признаки, которые делают обоняние особенным чувством. Один из них представляет большой интерес с точки зрения нейроанатомии: все потоки информации других модальностей, поступающие в головной мозг, подвергаются перекресту. Правое полушарие отвечает за работу левой половины тела, а левое – за работу правой. Вот несколько примеров: правое полушарие контролирует работу левой руки, и наоборот; тактильная информация от правой стопы поступает в левое полушарие. С обонянием все обстоит не так: информация не перекрещивается, она обрабатывается на той же стороне головного мозга. Информация от правой половины носа обрабатывается в правой половине лимбической системы, а от левой половины носа – в левой половине лимбической системы.

Если это свойство является всего лишь любопытной анатомической подробностью, то вторая особенность обонятельной системы имеет также и функциональное значение. Во всех остальных органах чувств вся информация сначала переключается в релейной станции, в таламусе. Таламус – это крупная структура промежуточного мозга, а значит, она находится в глубине головного мозга. Перед тем как информация от органов чувств поступает в кору большого мозга, она проходит таламус, как своего рода фильтр. Таламус решает, какую информацию пропустить в кору и тем самым сделать ее осознанной. Таким образом, таламус можно считать «воротами сознания». Таламус выделяет только определенную, важную для организма информацию и пропускает ее в кору большого мозга, потому что в противном случае в сознание начнет поступать слишком много информации, которая перегрузит нас.

Обоняние работает совершенно по-другому. Хотя связи с таламусом существуют, большая часть обонятельной информации, как уже было сказано, поступает непосредственно в кору лимбической системы. Таким образом, обонятельная информация не контролируется таламусом и в «нефильтрованном» виде проникает в сознание. Возможно, этим объясняется, почему пробуждаемые запахами ассоциации и чувства так сильны.

Последний пункт, находящийся в связи с отсутствием переключения потока обонятельной информации в таламусе, также отличает обоняние от других чувств: восприятие почти всех чувственных раздражителей может разбудить нас. Если мы будем кричать в ухо спящему человеку, то он проснется. То же самое произойдет, если энергично его потрясти или направить ему в лицо свет яркого фонаря. Можно капнуть на язык спящему концентрированный раствор поваренной соли, и он тоже проснется. Запахи, напротив, могут и не вызвать реакцию пробуждения. Это, в принципе, не создает особых проблем, но с одним исключением: во сне мы можем не почувствовать запах дыма и проснемся только тогда, когда дым станет настолько густым, что начнет раздражать нос и дыхательные пути, но в определенных обстоятельствах такое пробуждение может оказаться запоздалым. В бодрствующем состоянии наш нос весьма чувствителен к запахам, и запах дыма мы улавливаем раньше, чем на него среагирует датчик задымления. Однако, когда мы спим, восприятие запахов притупляется, и тогда нам необходим электронный детектор. Когда начинает звучать тревожный сигнал, нас будит звук, и мы можем успеть спастись. Если же у нас нет исправного датчика дыма, то мы подвергаемся опасности задохнуться от газа или не найти пути к спасению. Поэтому разумно постоянно контролировать исправность датчиков дыма. Важно также знать, как функционирует наше обоняние.

Домашнее задание

Охватывают ли вас при восприятии определенных запахов очень позитивные или очень негативные чувства? Нет ли причин этому в вашем прошлом? Подумайте, какие истории связаны с этими ощущениями. Поговорите с другими людьми. Какие запахи вызывают у вас «эффект Пруста»?

Глава 3

Запах носится в воздухе: приятные и неприятные запахи

Из этой главы вы узнаете:

• почему одни запахи мы находим приятными, а другие – неприятными,

• что некоторые парфюмерные запахи в концентрированном виде просто ужасны,

• что наши ожидания влияют на восприятие запаха.

Путешествие за границу – это всегда приключение. Надо настроиться на другой климат, возникают трудности с общением, да и еда по вкусу отличается от привычной. Пребывание в Италии нельзя считать полноценным без посещения пиццерии, а по приезде в США только после первого куска настоящего гамбургера начинаешь чувствовать, что ты на самом деле находишься в этой стране. Тот, кто был в Японии и не попробовал суши, можно считать, там не был. Несмотря на то что пиццу, гамбургер и суши можно теперь поесть в любой стране мира, эта кулинарная классика кажется вкуснее у себя на родине.

Есть, однако, пищевые продукты, которые приходятся по вкусу отнюдь не каждому иностранцу. Типичный пример – фрукт дуриан. Его называют «королем тропических фруктов», и в странах Юго-Восточной Азии он считается деликатесом. Родина дуриана – Индонезия и Малайзия, но сейчас его выращивают повсеместно в Юго-Восточной Азии и в других тропических странах. Фрукт выглядит как колючий кокосовый орех, но кожура намного мягче. Фрукт трудно вскрыть; под оболочкой находится мякоть кремовой консистенции. Особенность дуриана заключается в том, что для новичка он ужасно воняет. Очень красноречивы его неофициальные названия – «сырный фрукт», «вонючий фрукт» или «рвотный фрукт». Мне лично кажется, что он пахнет компостом. В Сингапуре плоды дуриана запрещено провозить в метро. Несмотря на это, он ценится очень высоко. Сейчас его можно купить и на Западе, особенно в крупных городах, где проживает много людей южноазиатского происхождения. Я имел сомнительное удовольствие попробовать рулет из дуриана, приготовленный китаянкой, женой одного моего коллеги. Первый кусок я откусил чисто из любопытства, но доедал рулет уже исключительно из вежливости; поклонником дуриана я так и не стал.

Но не надо ехать в Юго-Восточную Азию для проведения кулинарных экспериментов. В Северной Европе есть один, на мой взгляд, куда худший «деликатес» – сюрстрёмминг, шведский кулинарный изыск, название которого можно перевести как «прокисшая селедка». Для приготовления этого блюда балтийскую сельдь помещают в рассол, в котором она начинает бродить. До окончания брожения сельдь вместе с рассолом фасуют в запаянные консервные банки. Продолжающееся брожение раздувает жестяные банки. Моя мать с раннего детства внушила мне, что вздутая консервная банка – верный признак того, что ее содержимое безнадежно испорчено. Очевидно, однако, что это предостережение не относится к сюрстрёммингу, который, по большинству отзывов, «воняет невероятной тухлятиной».

Несколько лет назад во время посещения Стокгольма я зашел в супермаркет и купил банку «прокисшей сельди», чтобы отвезти маме в Южный Тироль. Сначала мама очень обрадовалась, когда я сказал, что привез ей шведский деликатес. Но, когда я рассказал о «славе» сюрстрёмминга, мама запретила мне открывать банку вблизи от нашего дома, не говоря уже о кухне. К счастью, мой брат как раз в это время решил организовать гриль на свежем воздухе, куда был приглашен и я. Я решил пойти на эту вечеринку со своим сюрпризом. Пока остальные гости занимались грилем, мы с моим вторым братом зашли за дом и принялись осторожно вскрывать банку. Разумеется, мы не подумали о том, что содержимое банки находилось под высоким давлением, и, как только я консервным ножом проткнул банку, из нее хлынула струя вонючего рассола, которая едва не обдала нас с головы до ног.

В тот же миг в нос нам ударила зверская вонь, которую я – может быть, не вполне точно – сравнил бы с запахом смерти. В лучшем случае от банки воняло, как от засорившейся в жаркий летний день канализации. Потом мы увидели «прокисшую селедку» во всей ее красе: в серовато-коричневой жиже плавали какие-то бесформенные куски. Хуже всего был этот чумовой запах, исходивший от банки. На вкус, правда, эта селедка оказалась не так уж плоха – во всяком случае, лучше, чем я ожидал. Она напоминала зрелый, очень зрелый сыр, но, в отличие от сыра, никакого удовольствия я не получил и попробовал это месиво, можно сказать, против воли. Но знакомство с неожиданностями сюрстрёмминга продолжилось и после этого. Брожение благополучно продолжилось и в моем желудке. Следующие 24 часа меня преследовала частая отрыжка, и каждый раз меня окутывал аромат прокисшей сельди. То же самое случилось со мной на следующее утро, когда я покупал булочки в ближайшем хлебном магазине. Я рассчитался и торопливо покинул лавку, заметив, что другие покупатели лихорадочно озираются, стараясь понять, откуда так воняет.

Дуриан и сюрстрёмминг могут казаться нам странными кулинарными изысками. Но у нас самих есть кажущиеся нам нормальными предпочтения, которые могут показаться странными представителям других культур. Примером может служить сыр. На самом деле сыр есть не что иное, как прокисшее и свернувшееся молоко, то есть молоко испорченное. Тот, кому случалось летом забывать сыр в машине, может подтвердить, что пахнуть он может очень неприятно. В то время как мы готовы переплачивать за камамбер, аппенцеллер и тому подобное, существуют культуры, представители которых употребляют в пищу мало молочных продуктов или вообще их избегают; этих людей трудно убедить в отличном вкусе сыра. Сейчас глобализация медленно, но верно меняет ситуацию, но всего несколько лет назад в Японии было очень трудно найти хороший ароматный сыр.

Наши предпочтения зависят, таким образом, от того, знакомы ли мы были раньше с соответствующими запахами. Со временем люди привыкают к новым ароматам, и возможно даже, что эти запахи начинают им нравиться. Но часто приходится преодолевать отвращение, во всяком случае сначала. Каждый, кто пытался убедить ребенка попробовать новое блюдо, знает, насколько это трудно. Эту неофобию мы обсуждали в главе 1, она выражается старой пословицей: «Чего мужик не знает, того он есть не станет». Эта расхожая мудрость легла в основу выживания вида: можно есть только то, что с гарантией съедобно на основании прошлого опыта. В наше время, когда доступ к пище стал практически неограниченным, а мы стараемся питаться разнообразно, страх перед новым ослабел, но остается весьма тягостным для молодых родителей.