Мы часто слышим, что у людей, особенно по сравнению с другими животными, плохое обоняние. Число 10000 часто упоминается как лучшее предположение о количестве запахов, которые может дифференцировать мозг человека, – это число намного меньше, чем полмиллиона или около того тонов, которые мы можем слышать, или миллионы разных цветов, которые мы можем дифференцировать.
Эта оценка 10 000 запахов, однако, является частью факта и частью спекуляции. Фактическая часть касается анатомии обонятельного оборудования в носу и головном мозге: область носовой подкладки, называемая обонятельным эпителием, содержит 10-20 миллионов обонятельных нейронов. Колючие выступы ( дендриты ) на этих нейронах простираются до эпителиальной поверхности, где они заканчиваются ручками. На ручках крошечные волосы, которые плавают в слое слизи. Эти волосы содержат ароматические рецепторы, около 400 различных видов. Молекулы запаха соответствуют этим рецепторам, так как ключи подходят к замкам. Когда запаховая молекула связывается с ее идеально подобранным рецептором, нервный импульс начинает перемещаться в обонятельный центр мозга. Хотя сигналы начинаются в одном типе рецептора, многие рецепторы связываются с более чем одним типом одоранта, и многие одоранты активируют более одного типа рецептора.
Итак, как же мозг в конечном итоге выделяет большое количество ароматов, используя только 400 или около того различных рецепторов?
Испытывая рецепторы запахов у мышей, исследователи в 1990-х годах показали, что различные одоранты активируют различные комбинации рецепторов. Мозг идентифицирует запахи, оценивая образцы импульсов. Чтобы упростить для примера, представьте, что шоколадная конфета стимулирует рецепторы A, B и C, и что кипящий горячий шоколад стимулирует B, C и D. Мозг отличает эти два, потому что комбинации различны. Таким образом, каждый запах имеет свой собственный уникальный код, соответствующий другой комбинации активированных рецепторов.
Это факты, которые привели к оценке 10 000 уникальных запахов, обнаруживаемых людьми.
Но теперь новое исследование, опубликованное на этой неделе в Science , позволяет оценить, что фактическое число может быть намного выше.
«В научной и литературной литературе, – говорит Андреас Келлер из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке, – часто приходит утверждение, что люди могут различать 10 000 различных запахов. Однако опыт моих и многих других исследователей заключается в том, что очень трудно найти две смеси запаха, которые пахнут одинаково, и очень много смесей запахов. Таким образом, мне показалось, что существует очень много более чем 10 000 различных запахов. Затем я прочитал в книге Эйвери Глиберта « Что нос знает: наука о запахе в повседневной жизни» , интересная история о том, откуда этот номер, и как он попал в научную литературу. Это вдохновило меня на проведение этого исследования ».
Келлер работал с командой во главе с Кэролайн Бушдид во Франции, чтобы выяснить, насколько хорошо 28 взрослых могут различать запахи, созданные с разным количеством тех же ароматов строительных блоков. Исследователи смешали 128 различных молекул запаха (представляющих разнообразные запахи) в группы по 10, 20 или 30 частей. Затем они попросили добровольцев обнюхать более 200 пар этих коктейлей, наблюдая, как много смесей должны отличаться друг от друга, чтобы их можно было различить. В некоторых парах компоненты запаха сильно перекрываются, что делает различие двух ароматов довольно сложным, хотя некоторые участники могут это сделать даже тогда, когда компоненты перекрываются на 90 процентов.
Основываясь на результатах, полученных ими благодаря этим испытаниям, Бушид, Келлер и их команда подсчитали, что люди могут различать по меньшей мере один триллион ароматов – гораздо больше, чем когда-либо прежде.
«Идея о том, что у людей плохое обоняние, – это миф, – говорит Келлер.
Для получения дополнительной информации: Статья 13: «Люди могут различить более 1 триллиона обонятельных стимулов», К. Бушдид; М. О. Магнаско; Л.Б. Фоссхолл; и А. Келлера. Наука. 21 марта 2014 года.