Загадка ольфакторного восприятия мучает умы многих ученых и просто любопытных людей. Часто не осознаваемый и почти незаметный этот канал восприятия невероятно важен в нашей жизни. И понимаем мы это когда его теряем например при насморк. Жизнь становится черно-белой и вызывает беспокойство и фрустрации. Например перед тем как, что то съесть мы первым делом его нюхаем. На первом свидании мы ловим запах и точно знаем чем оно закончится. Мать с завязанными глазами руками узнает своего ребенка из тысячи. Так давайте разберемся что за за чудо природы наш нос.
Введение
Для мозга запах - это окно, открытое для познания мира: когда мы вдыхаем духи, информация направляется к нашим нейронам. Но что происходит дальше? И почему аромат для нас приятный или неприятный? Откуда берётся запах? Как запах может вызвать образы хранимые в памяти, иногда очень явно и мгновенно? Во всяком случае, давайте разберемся, как работает наше обоняние. Путь запаха, от его обнаружения до его осознания мозгом.
Когда мы приближаемся носом к букету цветов, достаточно одного мгновения для информации передаваемой цветком благодаря его запаху, чтобы достигнуть нашего мозга и запустить разнообразные реакции, "это пахнет хорошо", "это напоминает мне о чем-то хорошем" или "мне не нравится нет». Запах цветка состоит из нескольких сотен разных, легких и летучих молекул. Синтезированные растением, эти молекулы высвобождаются в воздух, чтобы добраться наших ноздрей. Обнаружение и их распознание мозгом происходит в несколько этапов. Обработка данных определенной частью мозга, присутствует у всех млекопитающих и называется обонянием. Для всех нас все начинается в носах и заканчивается в глубинах нашего мозга.
Первый шаг в знакомстве с запахами возникает на вдохе, когда сотни душистых молекул переносимые воздухом входят в наш нос и проникают в самую глубь полости носа, где находятся наши детекторы запахов. Здесь они задерживаются на нескольких минут на слизистой оболочке носа, удерживаемые влагой, которая у нас бывает в избытке, когда мы страдаем простудой.
ЗАХВАТ МОЛЕКУЛЫ И РАСПОЗНАНИЕ
Время удерживания позволяет рецепторам обоняния обнаружить душистые молекулы. Эти рецепторы находятся на кончиках специализированных клеток: обонятельных нейронов. В нашем носу существует несколько миллионов этих нейронов которые имеют, каждый на своей поверхности, несколько сотен рецепторов готовых распознать молекулы переносимые воздухом. Каждый нейрон имеет только один вид рецепторов. У человека есть около 400 различных типов, 1000 у грызунов и рекордное количество у слонов - 2000 рецепторов.
Чтобы понять взаимодействие между рецептором и душистой молекулой нужно рассмотреть скелет молекулы на молекулярном уровне. Эта молекула состоит из нескольких частей, каждая распознается обонятельным рецептором. молекула запаха состоит из двух частей (например, прямая часть и круглая часть) будет распознана двумя типами обонятельных нейронов, каждый из которых имеет соответствующий тип рецептора. И наоборот, один и тот же рецептор может признать ту же часть молекулы, переносимый разными молекулами, это качество позволяет системе быть очень гибкой и распознавать тысячи комбинаций "молекула-рецептор". Когда комбинация образуется на поверхности ольфакторных нейронов клетки активизируются и посылают сигнал в мозг.
ЧТЕНИЕ И РАСШИФРОВКА
Информация от нейронов ведет к первому пункту распознавания запахов в мозге, этот орган есть у всех позвоночных и называется - обонятельная луковица. Она имеет парную структуру - это на самом деле объединяет две луковицы которые расположены ближе к передней части мозга, расположенная под костью между нашими глазами. Как и любая область мозга обонятельная луковица состоит из нейронов, которые играют определенную роль и читают информацию поступающую из обонятельных нейронов и строят "карту идентичности” для каждой душистой молекулы. Луковичные нейроны отправляют эту карту к участкам мозга отвечающих за чувственное восприятие (грушевидная кора), память (энторинальная кора и гиппокамп) и эмоции (миндалины комплекс). Эти структуры в свою очередь проектируют информацию для орбитофронтальной коры, где будет реализовано сознательное восприятие запаха. Эти очень прямые связи (только два нейрона между рецептором коры!) являются специфическими для обоняния. Наша память обоняния самая древняя и больше всего связанна с эмоциями. В других сенсорных системах (органах чувств) таких как зрение и слух, связи более косвенные, нейронная схема длиннее и стимулируется в меньшей степени. Чтобы лучше понять связь между запахом и его восприятием, воспоминаниями и эмоциями, нужно разобраться более детально в роли каждой структуры мозга и системы обоняния.
====================================================================== 400 Это среднее число рецепторов нервных окончаний у людей в сравнении с 1000 у грызунов, и 2000 у слона. ====================================================================== 10 МИЛЛИОНОВ Это количество нейронов системы обоняния, расположенные на слизистой оболочке глубоко в носу. ======================================================================= 1 СЕКУНДА Это максимальная продолжительность информационного пути от рецепторов системы обоняния в мозг от обнаружения до восприятия и его осознание. ======================================================================= 10 см 2 Это поверхность развернутой слизистой оболочки рецепторов, эквивалент большой почтовой марке. ======================================================================= РАСШИФРОВКА Грушевидная доля мозга, так названная из-за своей формы груши, позволяет распознать и идентифицировать объекты. Именно она ответственна за передачу информации. Идентифицированные молекулы, классифицируются и фиксируют воспринимаемые нами объект в создание единого образа предмет с запахом, т.е. запах розы или сирени.
СОХРАНЕНИЕ
Гиппокамп, чья форма напоминает морского конька, позволяет 2S сохранить образы о событии или вещах, которые мы видим изо дня в день. Каждое место, где мы были и что видели и чувствовали запоминается и складывается в базу данных нашей памяти. Данные нам доступны в любую минуту, Например думая о бабушке, я могу вспомнить её духи. Но эта информация также может вернуться к нам когда мы даже не думаем об этом, неосознанно. Это внезапное и невольное напоминание может появится неожиданно, попробовав бабушкино варенье в взрослом возрасте вы невольно испытаете давно забытые эмоции детства. Запах, как и вкус, может вызвать такую сильную реакцию, полностью неожиданно, из-за очень сильной связи между обонятельной луковицей и гиппокампом.
ЭМОЦИИ Миндалевидное тело или мозжечковая миндалина - область мозга отвечающая за формирование эмоций окрашивая события и опыт в положительные эмоции или отрицательные. На его деятельность влияют данные собранные органами чувств в том числе и обоняние. Эта модульная структура формирует активность гиппокампа, но а также лобной доли коры головного мозга, эта часть мозга очень развита у людей, и является местом в котором рождается познание и воображение. Эмоции являются неотъемлемой частью гедонистической ценности запаха, его (не) приятная сторона "Мне нравится / мне не нравится" которая характеризует наш первый контакт с запахом. Гедонистическая ценность подразумевает интенсивную активность области мозга, включая кору головного мозга и орбитофронтальную кору, которая находятся в сильном взаимодействии с дофаминергической системой и участвует в мозговых механизмах отвечающих за мотивацию и вознаграждение.
ОСОЗНАНИЕ
Орбитофронтальная кора, которая расположена над глазницами, это последний этап в обработке информации, которая поступает с Гиппокамп, миндалина и кора грушевидный. обычно менее чем через секунду после того как мы начали чувствовать запах он попадает в центр интеграции, где находится осознание восприятия обоняния.
Когда человек ощущает запах специалисты делая замеры в мозговой деятельности, видят, что орбитофронная кора наиболее активна. Это также одна из самых активных и развитых частей мозга у парфюмеров со стажем. Кроме того человек вдыхая запах идентифицирует его, и мгновенно принимает решение , приблизится к источнику запаха или спастись бегством; купить марку X или Y. Эти параметры нужно обязательно учитывать например в маркетинге. Структура системы обоняния у млекопитающих позволяет сравнивать все запахи с которыми они сталкиваются ежедневно с теми, какие хранятся в нашей памяти и классифицировать информацию чтобы лучше ориентироваться в окружающей среде. Однако, несмотря на скорость и характеристики нашей системы обоняния понадобится немало тренировки и опыта для увеличения способности запоминать и идентифицировать запахи. Проблема в том что десятки тысяч лет человек жил в дикой природе и обоняние служило исключительно для выживания учуять хищника, огонь, испорченный кусок мяса или самку.
Сегодня благодаря прогрессу человек может осознанно вдыхая определенные ароматы значительно расширить олфакторный словарь и научится описывать ароматы как это мы делаем сегодня описывая парфюмерные композиции созданные как произведение искусства. И вкусить всё разнообразие запахов которые нас окружают.