Як працює ніс? Як працює нюх?

Ми звикли користуватися кількома органами чуття для сприйняття зовнішнього світу. Ми його бачимо, чуємо, сприймаємо дотиком і нюхаємо. Максимальна кількість інформації люди отримують через зір. А не замислювалися, який з органів почуттів найдавніший? Виявляється, це саме нюх. На підставі аналізу запахів, тобто хімічної чутливості, наші предки і вирішували, чи варто з’їсти джерело запаху, або краще постаратися самим не потрапити йому на вечерю.

Почнемо з самої першої ступені еволюції. У одноклітинних за чутливість відповідає клітинна стінка або клітинна мембрана – якщо такий стінки немає. Сприймаючи органеллами хімічні речовини, одноклітинна починає ворушити псевдоподиями, переміщаючи свій микроскопическоте тільце до джерела запаху або, навпаки, подалі від нього. Еволюція не стояла на місці, одноклітинні стали рибами, риби – ящірками, ті – ссавцями, але нюхова чутливість залишилися.

Нюх і емоції.

Чи доводилося Вам при наближенні до болотах відчувати неприємний холодок пробирається по спині? Вся справа в запахах болота. Виявляється, що пахне болотом гормон страху адреналін. А яка буря емоцій виникає при наближенні істоти протилежної статі? Таке відбувається не тільки у людей, але і у тварин. Мишки вибирають по запаху майбутніх партнерів для розмноження. Канадські вчені Бичамп і Ямазакі в 1985 році провели ціле дослідження на цю тему. Зокрема, вони виявили, що вибрані мишами партнери не просто відрізняються по запаху, а мають відмінність в головному комплексі гістосумісності (HLA), за яким, наприклад, люди визначають, чи підходить донорська нирка реципієнту або немає. Тобто по запаху, миші успішно визначають, чи майбутнє потомство здоровим (тобто партнер максимально відрізняється від них за генетичним набором) або ж ні, і з таким партнером просто не варто зв’язуватися. Вчені пішли ще далі – вони навіть визначили, ЯКИЙ КОНКРЕТНО ген прямо вказує на те, що мишці підходить той чи інший партнер.

Тому, якщо раптом об’єкт Вашої симпатії раптом сходу вас відкинув, то не виключено, що ви просто є далекими родичами. У всякому разі, спільні гени у вас точно присутні.

Безпосередньо те, що сприймаються запахи називається нюховими цибулинами. Як вони пов’язані з мозком – питання вкрай цікавий. Відомо, наприклад, що люди, у яких погано дихає і зовсім не відчуває запахів ніс, частіше схильні до депресій. Але хіба це все?

Експериментатори початку ХХ століття чого тільки не робили з нюховими цибулинами і носами взагалі. Їх припікали людям, щоб вилікувати епілепсію (при цьому іноді навпаки, викликаючи епілептичні припадки). Один натураліст новонародженим кроликам відрізав носи геть. Виявилося, що такі кролики повільніше розвивалися, у них виявлялися недорозвиненими (несподівано!) статеві органи, та ще й ними зовсім не цікавилися кролиці. Потім, років на 80 інтерес до цієї області з якихось причин згас.

Прорив відбувся на початку нашого століття. У 2004 році була присуджена Нобелівська премія в галузі фізіології та медицини професор-нейрофизиологу Лінди Бак за розкриття механізму сприйняття та інтерпретації запахів.

Як працює нюх.

Молекула пахучої речовини потрапляє на нервові закінчення нюхової цибулини, а ті в свою чергу генерує нервовий імпульс, який іде кудись у мозок. Ні точне місце призначення цього сигналу, ні алгоритм генерації відповідних команд зі сторони мозку відомі не були. У відповідь на сигнал, прийнятий чорним ящиком (мозком), чорний ящик видає абсолютно непередбачувану команду або не проявляє взагалі ніякої реакції. Передбачити, як конкретна людина буде реагувати на той або інший запах, просто неможливо.

Запахи сприймають спеціальні молекули-рецептори, що знаходяться на поверхні нюхових нервових закінчень. Один білок здатний сприймати тільки один вид молекул пахучої речовини (ці молекули називаються одоранта). Таких білків у нас (людей), близько тисячі, а їх різноманітність визначається тільки генетично. Тобто якщо ваші тато з мамою любили запах свіжих яблук, то і ви будете цей запах, принаймні, відчувати. А от якщо і тато, і мама до запахом свіжих яблук були байдужі, то і ви, понюхавши свежеразрезанное яблуко, швидше за все просто потиснете плечима. Тому що запах цього ви не сприймете. При наявності відмінно працює носа сприйняти запах яблука вам просто нічим.

Однак, занадто сильні запахи, всі без винятку будуть сприймати як неприємний і лякаючий. Це спрацьовує генетична захист, оскільки все гниле, а стало бути небезпечне для людини пахне надто сильно. За допомогою мічених іонів кальцію, професор Бак вдалося відстежити ланцюжок нервових імпульсів, що виникають в мозку, починаючи від нюхових цибулин. І виявилося, що нервовий імпульс від нюхової цибулини може піти практично в будь-відділ головного мозку. Який з цього висновок? Лише найбільш примітивні реакції на запахи обумовлені генетичними механізмами, а очолюють реакції, закріплені в мозку в результаті особистого досвіду. Тобто, запахи «включають» нейронні зв’язки, утворені в результаті сформувалися раніше асоціацій. Якщо колись раніше аромат троянд ви пов’язали зі значимими подіями, то цей запах моментально розбудить спогади про ці події, відповідно, і емоції включаться, випробувані вами тоді.

Продавці духів знають, що ми сприймаємо різні запахи, коли нюхаємо начебто одні й ті ж парфуми. Запах може бути з однаковою ймовірністю як дуже приємним, так і дуже неприємним, хоча і в тому і в іншому випадку ми сприймаємо одне і те ж речовина. Але, щоб запах був приємний, його концентрація повинна бути мізерно мала. Занадто велика концентрація запаху буде однозначно трактуватися як неприємна. І, передбачити реакцію на конкретний аромат навіть близької людини в принципі неможливо, оскільки ми не знаємо всіх його асоціацій та дитячих спогадів.