Запахи для человека являются источником ярких ощущений и эмоций, влияют на формирование воспоминаний и принятие решений. Нарушения в работе обонятельной системы из-за возраста или болезней значительно снижают качество жизни, утверждает аспирант Сколковского института науки и технологий Марина Морозова.
Морозова — стажёр-исследователь Центра нейробиологии и нейрореабилитации имени Владимира Зельмана — занимается разработкой технологий для реабилитации обоняния и 28 ноября на своей лекции в Ельцин Центре в Екатеринбурге рассказала о том, как устроена наша обонятельная система и можно ли её восстановить после травмы или болезни.
— Люди живут в мире, окружённом запахами. Мы знаем, что некоторые из них играли большую роль в культуре. С древних времён ладан и мирра — пахучие смолы — очень ценились, поскольку считалось, что они объединяют небо и землю, помогают призвать богов и настроить связь между человеком и божеством. Именно эти благовония, наряду с золотом, принесли в дар новорождённому Христу волхвы — мудрецы, пришедшие с Востока.
До начала XX века, когда были синтезированы альдегиды — молекулы с редкими и труднодоступными запахами — люди в качестве благовоний и духов использовали лишь естественные природные ароматы. Прорыв в органической химии дал мощный толчок к развитию парфюмерии и позволил французскому модельеру Коко Шанель, которой не нравились цветочные ароматы, воплотить идею создания знаменитых Chanel № 5 — первых альдегидных духов с «искусственным» запахом. Автором этого парфюма был российский эмигрант с французскими корнями Эрнест Бо.
Также бурное развитие в прошлом веке органического синтеза и химической промышленности в целом послужило появлению особого «запаха чистоты», который в современной культуре стал ассоциироваться с комбинациями запахов цитрусовых, яблока и розы — фирменных ароматов чистящих средств. Впервые ароматизаторы и отдушки в такие средства стала добавлять в 1947 году корпорация Procter & Gamble, владеющая самым продаваемым в мире брендом моющих средств — Tide.
— Есть разные исследования, связанные с «запахом чистоты», которые доказывают, что этот аромат помогает людям кооперироваться, способствует повышению доверия и даже увеличивает пожертвования в благотворительные фонды, — отметила Морозова. — Теперь мы точно знаем, что «запах чистоты» каким-то образом влияет на часть человечества, делая нас немного лучше. Возможно, это связано с нашими детскими воспоминаниями и ожиданиями от чистого, свободного от грязи места.
В ходе своей лекции Морозова показала и описала, как устроена анатомия обонятельной системы человека, напомнив, что его основным органом является обонятельный эпителий, расположенный в носовой полости на верхней носовой раковине. Именно эта ткань может воспринимать запахи. После того как обонятельный эпителий регистрирует в воздухе какие-то молекулы с запахом, он посылает импульсы через обонятельный нерв в обонятельные луковицы головного мозга, затем в подкорковые центры и, наконец, в корковый центр обоняния, где они обрабатываются.
За исследования в области изучения обонятельных рецепторов и системы органов обоняния американские учёные Ричард Аксель и Линда Бак в 2004 году получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. Они выяснили, что примерно 400 наших генов отвечают за генетический код различных рецепторов на мембране обонятельных рецепторных клеток, и каждый из них ответственен за распознавание определённой химической группы.
Аксель и Бак установили, что сигналы от клеток направляются в специфические регионы в коре головного мозга. Здесь информация, полученная от различных типов обонятельных рецепторов, комбинируется в определенный набор, характерный для каждого запаха. Комбинация полученных кодов формирует некий узор, напоминающий лоскутное одеяло или мозаику. Такие карты запахов (Odorant maps) лежат в основе нашей способности распознавать, анализировать и хранить в памяти примерно 10 тысяч различных запахов.
— Интересно, что наша обонятельная луковица практически напрямую воздействует на большую часть центров мозга, в то время как сигналы от всех остальных органов чувств сначала идут в таламус — отдел головного мозга, который называют «секретарём» коры больших полушарий. Именно поэтому запахи так хорошо запоминаются и вызывают разнообразные эмоции.
Это уникальное свойство обонятельной системы стали использовать при лечении больных с деменцией и болезнью Альцгеймера. Работающий в Антверпене художник-парфюмер Питер де Купере (Peter de Cupere) проводит различные эксперименты с ароматами и создаёт «обонятельные» скульптуры и устройства, которые позволяют находить дорогу или ощущать предметы и еду просто по запаху. Выяснилось, что установленные в одном из центров по уходу за больными с деменцией произведения де Купере помогают людям лучше ориентироваться в здании, не теряться в нём.
— У людей с деменцией и болезнью Альцгеймера запахи часто вызывают какие-то воспоминания, и с этим фактом можно работать, — утверждает Морозова. — Были проведены эксперименты, в ходе которых людям проигрывали знакомую мелодию или давали ощутить знакомый запах. Выяснилось, что ароматы вызывают воспоминания гораздо быстрее, и эти воспоминания у больных являются более долговременными, устойчивыми.
Перманентная потеря обоняния, если она не вызвана вирусом или травмами, обычно рассматривается как предвестник развития различных невралгических и психиатрических болезней, поэтому Морозова советует на всякий случай каждому составить для своих родственников список тех ассоциаций, который вызывают конкретные запахи. Возможно, что в перспективе это поможет врачам-специалистам работать с нашими возрастными изменениями, связанными с памятью.
— И ещё один интересный факт. Все мы неоднократно слышали фразу: «Нервные клетки не восстанавливаются». Однако из этого утверждения есть исключения. Образование новых нейронов во взрослом организме идёт в трех областях: обонятельные нейроны, обонятельная луковица и гиппокамп. Обонятельные нейроны каждые 4-8 недель погибают и затем из стволовых клеток появляются новые. Природа так продумала и предусмотрела, чтобы нейроны, которые вынуждены встречаться с агрессивными запахами и сильными ароматами, имели возможность периодически восстанавливаться.
Видео Марины Морозовой "Секреты обоняния. Как запахи влияют на наши эмоции и поведение"
Видео: Президентский центр Б.Н. Ельцина
В процессе эволюции человекообразные обезьяны и первые люди стали в основном полагаться на зрение, а не на запахи. Роль запахов и ароматов в жизни человека уменьшилась, но изучать их влияние на активность мозга крайне важно. Морозова рассказала, как этот процесс происходит в Центре нейробиологии и нейрореабилитации имени Владимира Зельмана.
По её словам, учёные при помощи электроэнцефалографии (ЭЭГ) — особых сенсоров, расположенных на голове человека, — регистрируют активность коры головного мозга при распылении запаха и анализируют данные. Но сегодня этот способ в силу ряда причин позволяет характеризовать лишь косвенные реакции на ароматы.
— Одна из самых больших проблем исследования влияния запахов на мозг — это то, что запахи быстро выветриваются и меняют свойства. Именно поэтому у нас нет какого-то исторического наследия, связанного с запахами. О них мы можем судить только косвенно, в отличие от музыки, литературы, живописи и скульптуры. Запахи нестабильны, их концентрация постоянно меняется, они смешиваются, поскольку какие-то молекулы выветриваются быстрее, а какие-то — медленнее. Плюс запахи субъективны. Когда мы хотим исследовать какую-то реакцию на запах, нужно понять, все ли испытуемые его примерно одинаково воспринимают и с чем его ассоциируют.
Также при финансовой поддержке фонда Сколково была создана компания SensoryLAB — лаборатория для разработки и тестирования бизнес-гипотез на основе нейротехнологий, мультисенсорного и datascience подхода. А команда, в которой работает Морозова, получила гранд на создание устройства, техники или подхода, при помощи которых можно заниматься реабилитацией обоняния после болезней или травм.
