Случайно совпало два события. Менял утром в машине картриджи ароматизатора, а в обед нашёл в стандартном трёхкилограммовом мешке картошки одну гнилую. Вонизм от неё, правда, был, как будто полмешка сгнило, на всю кухню амбре стоял. Это и натолкнуло на мысль разобраться, почему одними запахами мы восхищаемся, а другие – просто ненавидим. Нос - один, молекулы, которые рецепторы слизистой принимают на себя, чтобы дать возможность мозгу разобраться в элементах запаха, тоже не блещут разнообразием. В какой же момент и где именно происходит разделение запахов на «хорошие» и «плохие»? И почему так?
Чтобы разобраться в этих вопросах пришлось вернуться лет на 30 с гаком в прошлое и вспомнить весь тот спектр анатомий, физиологий и в особенности химий, которые нам тогда преподавали. А в ассортименте тех химий были: неорганическая, органическая, физическая, биологическая и точно помню про некую коллоидную химию, не к столу будет сказано. Правда, что там в составе её было уже вряд ли воспроизведу без подсказки. Пардон, мы отвлеклись от основной темы про запахи.
Как нос воспринимает запах
В глубине носа находится специальная слизистая — обонятельный эпителий. Слизь растворяет в себе молекулы запаха.
В составе этого эпителия расположены миллионы обонятельных сенсорных нейронов (OSN), каждый из которых обладает 10–30 волосками, где расположены белки-рецепторы.
Как молекула запаха включает нейрон (чистая биохимия и физиология клетки, можно не читать, главное, что на выходе имеем нервный импульс, который бежит по длииииииинному аксону нейрона)
Молекула запаха, растворившись в слизи, связывается с G-белок–связанным рецептором (GPCR) на ресничке.
Это активирует G‑белок Golf (специфический белок обонятельных нейронов), который запускает аденилатциклазу III → образование cAMP → открытие ионных каналов.
Вход Na⁺ и Ca²⁺ (а затем выход Cl⁻) вызывает деполяризацию мембраны и генерацию электрического сигнала — нервного импульса.
Комбинационный код запахов
У человека ~400 различных типов обонятельных рецепторов, у животных с хорошим обонянием – существенно больше, кол-во измеряется многими тысячами.
Одна молекула может активировать несколько рецепторов, а один рецептор умеет распознавать несколько разных молекул. Совокупность активированных рецепторов формирует уникальный отпечаток, по которому мозг распознаёт конкретный запах.
Как мозг идентифицирует разные запахи: обонятельная кора – первичное восприятие запаха
Обонятельная луковица, собирает в себя сигналы от разных рецепторов и напрямую передаёт их в первичную обонятельную кору, в обход таламуса, что уникально для сенсорных систем.
Здесь формируется основное распознавание запаха как отдельного «образца/шаблона»: «запах розы», «горелый запах», «тухлятина» и т.п. Это первая стадия, где активность разных наборов возбужденных полей нейронов превращается в осознанное восприятие запаха.
Пример: если несколько рецепторов активированы молекулами ванилина, кора объединит эти сигналы в цельное ощущение «пахнет ванилью».
Лимбическая система (миндалевидное тело) – эмоциональная окраска запахов
Обонятельные сигналы напрямую идут в миндалевидное тело — центр тревоги, страха и других эмоциональных реакций. Это добавляет запахам мощную эмоциональную компоненту, чего нет у других чувств.
Например, запах дыма может вызывать беспокойство и тревогу, а запах знакомых духов — удовольствие.
Уникальная особенность обоняния: из-за этой прямой связи с лимбической системой мы часто реагируем на запах эмоцией до осознания того, что именно вызвало эту эмоцию.
Гиппокамп – связь обоняния с памятью
Гиппокамп участвует в долговременном запоминании и ассоциациях. Обонятельные сигналы туда идут напрямую, формируя сильную связь между запахом и воспоминанием.
Эффект Пруста: запах печенья мгновенно вызывает воспоминания о детстве. Эти реакции сильнее и быстрее, чем при визуальных или слуховых сигналах.
Орбитофронтальная кора – сознательное распознавание и оценка запахов
После обработки в обонятельной коре сигналы передаются в орбитофронтальную кору головного мозга. Здесь происходит:
Осознанное восприятие запаха - «это кофе», «это лимон», «это море».
Оценка запаха – приятен он или неприятен.
Выбор реакции на запах - понюхать или отойти в сторону от источника.
Интеграция всех этих участков при распознавании и оценке запахов:
Участок мозга | Функция |
Обонятельная кора | Первичное восприятие запаха |
Миндалевидное тело | Эмоциональная реакция (тревога, страх, удовольствие) |
Гиппокамп | Ассоциации и долговременная память |
Орбитофронтальная кора | Осознанное узнавание, принятие решения |
Поясная кора | Мотивационные и поведенческие реакции |
Что в итоге?
Добавить к вышесказанному особо нечего. Ясно как божий день, что обоняние – особенное и эмоционально окрашенное чувство. Потому и вызывает такие бурные реакции в диапазоне от восторга до отвращения в зависимости от объекта, источающего запах.
P.S. Дуриан. В прошлом году в Пекине и Шанхае наблюдал этот странный фрукт во всех без исключения фруктовых магазинчиках, куда заглядывал. Похоже, любят китайцы этот колючий мяч для регби, предложение его очень обширно. А ещё известен дуриан своим крайне неприятным запахом, из-за которого его запрещено проносить в отели и в самолёты. Даже специальные знаки висят с зачёркнутым дурианом. Не удержался, попробовал, что это такое, купив кусочек уже разделанного. Ничего особенного, честно говоря. Обычный фрукт, не понял, за что его так превозносят, далеко не только китайцы.
P.P.S. Здесь - моя визитка, я - новичок на Хабр.
