Механизм восприятия запахов

ФАКТОР ОЛЬФАКТОР. Часть 1

На любом языке мира слова, связанные с обонянием, неоднозначны. Например, «sweet» (англ.) – «сладкий, душистый, благоухающий, любимый, дорогой, милый», «scent»(англ.) – «запах, аромат, духи, нюх, чутье, интуиция». «Оdor» (фр.) – «запах с привкусом или репутация со славой (дурной или хорошей)». «Geruch» (нем) – «запах, аромат, слухи, сплетни, молва». Итальянское «sapere» – «знание, понимание, вкус, запах». В русском языке с обонятельной терминологией все обстоит также неоднозначно: «разнюхать» означает не столько «почувствовать запах», сколько «разузнать, докопаться до нужной информации». Определения душистых и зловонных субстанций (дух, душок, запах, запашок, амбре, вонь, смрад) применимы как обонятельному процессу, так и к моральным аспектам человеческой личности.
Да, тема запахов имеет магический подтекст, поэтому, упрямо двигаясь по спирали, многие тысячи лет человечество пытается разгадать феномен обоняния. Так, античные ученые обоснованно считали, что трактует ароматы не нос, а мозг. Первая достоверная гипотеза физиологии обоняния принадлежит Аристотелю, который нашел аналогию между двумя хеморецепторными системами – обонянием и вкусом. (Хеморецепция –   способность организма находить нужное и различное в процессе восприятия изменений концентрации различных химических веществ или их ионов сенсорными рецепторами языка и носа). Античный ученый предположил, что слизистая носа выстлана  обонятельным эпителием, и дал определение молекулярной структуры запаха: «Ноздри слишком узки, чтобы вместить землю и воду, и слишком широки, чтобы задерживать огонь или воздух. Поэтому нет человека, который когда-либо ощущал их запах, ибо запахи воспринимаемы лишь в промежуточном состоянии, когда вода превращается в воздух, а воздух — в воду… Если вещество или предмет источает запах, оно теряет вес». Так было сделано важнейшее открытие летучести пахучих веществ, уничтожившее миф об их божественной и магической природе.
Знаменитые атомисты Эпикур и Демокрит предположили, что благовония так приятны для носа, потому форма их молекул совершенна, тогда как зловонные, тошнотворные вещества своими кривыми, косыми и крючковатыми молекулами заставляют обонятельные рецепторы защищать организм от вреда и скверны миазмов (уменьшать глубину и частоту дыхания, провоцировать рвотный рефлекс, слезо- и слюноотделение). Спустя два тысячелетия после этого предположения, в середине двадцатого века с помощью электронного микроскопа стереохимики доказали гениальность этой гипотезы, удостоверившись в ужасающей форме молекул меркаптанов, тиолов и скотолов (известных зловоний) и разглядев, что молекулы благовоний гармоничны и симметричны. Получило научное доказательство то, что люди знали по наитию, разделив все запахи на благовония (те, что несут здоровье, счастье и богатство) и миазмы, смрад которых вызывает сыпь, лихорадку, помутнение рассудка, болезни, гибель, предательство.

В 1709 году голландский ученый Фредерик Рюйш в процессе препарирования  трупов наткнулся на две спаянные трубочки в области решетчатой кости, назвав их вомероназальным органом (этот орган похож на Х-хромосому, расположен в основании носовой перегородки, вблизи сошниковой кости). Основная обонятельная функция этого физиологического локатора — улавливать и расшифровывать значение «крупногабаритных» ароматических молекул – феромонов, гормонов, белковых соединений, сигнальных молекул. Он предположил, что данный орган ведает сексуальностью и интуицией.

Именно нос отвечает за нашу способность влюбляться и любить, быть счастливыми, постигать истину, интуитивно чувствовать, пылать от страсти. Он пытается оградить нас от совершения низких поступков, предупреждает о надвигающейся опасности, помогает находить близких по духу и разуму людей. По словам  нейрофизиолога, лауреата Нобелевской премии Джона Маклеода, «из всех сенсорных систем обоняние является образчиком максимальной чувствительности и селективности: одна молекула летучего вещества может вызвать отклик в той единственной воспринимающей клетке обонятельного слоя, которая отправит важное информационное сообщение разуму. И поскольку молекула, как мы знаем, – наименьшая возможная единица запаха, то более совершенного механизма чувствительности просто не может существовать». Та информация, которую посылает нам нос, дает полную картину о составе и состоянии объекта. Например, «яйцо протухло», «цветок распустился», «скоро пойдет дождь», «что-то горит». Более того: скорость импульсов, посылаемых в мозг обонятельными рецепторами, выше передачи болевых ощущений. Значит, ольфакторные впечатления  организму важнее, чем иные формы чувствительности. Ведь глаза могут не увидеть явного, уши часто слышат то, что хочется слышать, вместо правды, человек может отключить болевые, осязательные и температурные рецепторы кожи и спокойно прохаживаться по раскаленным углям или битому стеклу. И только обоняние не подвластно манипуляциям.

Мы чувствуем запахи только в процессе движения воздуха: стоит задержать дыхание, как обонятельные впечатления тут же исчезают. Это связано с особенностями обонятельного процесса: в средней части носовой перегородки находится скопление нервных клеток – бугорок Мазера – который работает «караульным». Он включает «иллюминацию» обонятельных желез Боумена, как только ощущает движение вдыхаемого воздуха, а при выдохе и задержке дыхания, отключает железы и они перестают вырабатывать специальный секрет, который играет в процессе обонятельного восприятия очень важную роль. Он выполняет функцию «ключа», с помощью которого молекулы одорантов отпирают замки обонятельных рецепторов, благодаря чему мы ощущаем запах. Обонятельные рецепторы – это 1 000 000 сенсорных нейронов (точек Боннье) на 5 см²  обонятельного эпителия (его еще называют ольфакторной выстилкой).

Эти нейроны уникальны по своему строению: это «оголенные» нервные клетки, наготу которых прикрывает только секрет (фосфолипидный клей), вырабатываемый железами Боумена. Вот почему достаточно одной пахучей молекулы, чтобы мы ощутили запах. Точки Боннье имеют форму пестика; их дендрит (отросток нервной клетки, воспринимающий сигналы внешних раздражителей), его слегка утолщенный конец, называемый «обонятельной булавой», обращен к внешнему миру и покрыт ресничками. Внутренний конец обонятельных клеток – аксон (отросток нейрона, проводящий нервные импульсы от тела клетки к иннервируемым органам или другим нервным клеткам), собираясь в пучки с аксонами соседних рецепторов, образует обонятельные нервы, транспортирующие ароматическую информацию на обонятельную луковицу – bulbus olfactorius (лат.) — обонятельный коммутатор, находящийся в передней доле головного мозга, который распределяет сигналы по «абонентам» — зонам-анализаторам древней коры головного мозга.
Ольфакторная выстилка отделена от обонятельного мозга тонкой костью с небольшими отверстиями, сквозь которые проходят волокна обонятельных нервов. Из-за пигмента она имеет желтый цвет (поэтому этот эпителий часто называют «солнцем в носу»).

Несущая среда обоняния – секрет желез Боумена, которые включают «бугорок Мазера» – содержит белки-свахи (G-протеины), которые в момент контакта с запахом распадаются на три компонента, чтобы аккуратно доставить и поженить его с обонятельной булавой рецептора. Возбужденный рецептор начинает генерировать биологическое электричество (нейротрансмиттеры  – ацетилхолин, катехоламины, аминокислоты, гистамин, нейроактивные пептиды) – вещества-мессенджеры осуществляющие быстрые коммуникации по нервным тканям.

Наша обонятельная система предпочитает сложные запахи, которые отличают пышный букет разнокалиберных ароматических соединений: чем больше варьируются душистые молекулы по своему весу, пространственной форме и кинетике, тем ярче и дольше мы можем наслаждаться ароматом. Этот феномен объясняет то, что точки Бонье подразделяются на 1000 видов, и  каждый из них воспринимает ароматы, удовлетворяющие строгим параметрам (молекулярный вес, изометрия и химические свойства). Чем больше видов рецепторов задействовано в процессе обоняния, тем дольше мы воспринимаем запах.

ШЕСТОЕ ЧУВСТВО. Часть 2

Да, наш организм устроен очень непросто. В нем много секретов, включая даже такой, как «радар интуиции», — вомероназальный орган, который настолько важен для организма, что имеет выделенную связь (специальный нерв) с головным мозгом (древней корой, лимбической системой, гипоталамусом), которые управляют тонкими движениями нашей души (страсть, тревога, восторг, дурное предчувствие, «дежавю»).

Люди не любят доверять своей интуиции, потому что плохо понимают импульсы «подкорковых» ментальных систем, проявляющиеся как смутные предположения, расплывчатые ощущения, тревоги. Однако стоит войти в комнату, где сплетницы перемывали тебе кости, тут же возникает ощущение неловкости, лжи, фальши – это наш вомероназальный орган «унюхал» адреналин.

Да, вомероназальный орган – очень тонкий инструмент, управляющий эфемерными ощущениями (настроение, инстинктивные реакции, ясновиденье) и регулирующий синтез гормонов. Патологии этого органа приводят к плачевным последствиям, например, к полному изменению сексуальности, половым перверсиям, аносмии, к утрате таланта, харизмы и даже к умственной отсталости. Управляя сексуальным, общественным и родительским поведением человека, обонятельный «радар» регулирует биологические циклы. Его чувствительность и селективность невероятны: он трактует запахи уже при концентрации 0,00000000001 г в кубическом метре воздуха! Так что, пока мы цепляемся за психологические штампы, называя прозорливость «первым впечатлением, которое самое верное», наша подкорка уже вовсю орудует информацией о запахе апокринных желез лжеца, вследствие чего мы начинаем испытывать необъяснимое чувство неловкости и раздражения.
В качестве примера, подтверждающего обонятельный подтекст интуиции, можно привести данные научного эксперимента, когда коматозным пациентам в мозг вживлялись электроды, с помощью которых было зафиксировано, что на вдыхание различных веществ коматозный мозг реагирует активизацией разных отделов древней коры и лимбической системы. При этом больным давали вдыхать и те вещества, которые мы привыкли воспринимать как запах, и те, которые улавливает только наш вомероназальный «локатор» (секреторные выделения половых желез, ладонный соскоб с руки человека, пребывающего в состоянии гнева или наоборот — восхищения). Это исследование доказало, что бытующее мнение о феромонах, которые, якобы, не пахнут — полная чушь. На самом деле в мире не существует ни одного химического соединения, которое бы не имело запаха. Пахнут даже камни.

Отделы головного мозга, анализирующие и перерабатывающие обонятельную информацию, называют «обонятельными аурами», все они генерируют эмоции (вот почему небезразличных запахов не существует, каждый для нас что-то значит). Помимо эмоций, лимбическая система отвечает за память, сексуальную сферу, регуляцию вегетативных процессов (дыхание, кровообращение, выделение гормонов).

Да, человеческий организм – величайшая загадка природы. Есть феномен «гематогенного обоняния», когда введенное в вену вещество ощущается, словно бы оно присутствует в воздухе. Более того, правая ноздря лучше «понимает» новые запахи и всегда настроена восторженно, тогда как левая точнее определяет происхождение аромата, но дает менее положительную оценку. При длительном вдыхании одного и того же запаха мы теряем к нему чувствительность (принюхиваемся).

Среднестатистический человек способен различать 10 000 запахов, тогда как «нюхачи» узнают более 30 000 пахучих оттенков мира. Обоняние – такой же тренируемый орган, как и все другие: если регулярно вдыхать сложные ароматы (базилик, бергамот, ветивер, роза, жасмин, сандал, валериана, вербена, пачули, нероли), способность к восприятию запахов возрастает.

Так что, дышите глубже! Старайтесь концентрировать свое внимание на тех ощущениях, которые посылает нам жизнь. И однажды единственным резюме из всего происходящего может стать только возглас: «Жизнь пркрасна!»