Вкус. Наука о самом малоизученном человеческом чувстве - Боб Холмс

Как бы не так. На сегодняшний день Мейнланду и другим исследователям удалось обнаружить так называемые лиганды всего для 50 обонятельных рецепторов человека. Несмотря на все старания исследователей, остальные 350 с лишком рецепторов по‑прежнему остаются «сиротами». «Это означает, что почти 85 процентов рецепторов в анализируемой нами системе не работают, – говорит Мейнланд. – Это очень много». Такие неутешительные результаты могут объясняться разными причинами. Во‑первых, вполне может быть, что Мейнланд и его коллеги пока просто не нашли те пахучие вещества, для восприятия которых предназначены эти рецепторы; однако чем больше вариантов они тестируют, тем менее вероятным кажется такое объяснение. Во‑вторых, могут существовать неизвестные исследователям факторы, препятствующие нормальной работе рецепторов в клетках почки.

Но есть и еще одно, гораздо более интересное объяснение: некоторые наши обонятельные рецепторы могут вообще не распознавать запахи. Если сделать шаг назад и взглянуть на общую картину, то становится очевидно, что в действительности главная задача наших обонятельных рецепторов – предупреждать организм о присутствии конкретных небольших молекул в окружающей среде. Некоторые из этих молекул являются носителями запахов, но данная система распознавания может выполнять и другие функции. Нашему организму необходимо распознавать гормоны и другие сигнальные молекулы, которые помогают нашему телу правильно расти и развиваться; ему нужно своевременно активизировать и отключать различные функции, такие как пищеварение, репродукция и иммунная защита, и многое другое. Поскольку эволюция во многом подобна секретному агенту Макгвайеру [Ангус Макгвайер – герой одноименного американского сериала, который выполняет сверхсложные оперативные задания, используя свою гениальную смекалку и любые подручные средства. – Прим. пер .], предпочитая не изобретать что‑то новое, а задействовать то, что уже есть под рукой, было бы удивительно, если бы хотя бы некоторые из обонятельных рецепторов не были приспособлены для выполнения и других функций тоже. На самом деле биологи находят эти рецепторы буквально повсюду: в яичках, простате, молочных железах, плаценте, мышцах, почках, кишечнике, головном мозге и во многих других местах. Какие‑то из них, разумеется, находятся в носу, ну а другие нет.

Но даже детальное исследование обонятельных рецепторов не расскажет нам всей истории о нашем обонянии, поскольку мы воспринимаем запахи иначе, чем вкус. Наша вкусовая сенсорная система работает аналитически – другими словами, мы относительно легко можем разделить свои вкусовые ощущения на отдельные составляющие. У свинины чуть сладкий и кислый вкус; у соевого соуса – соленый и вкус умами; кетчуп сочетает в себе сладкий, кислый и соленый вкусы и вкус умами.

Наше обоняние работает совсем не так. Восприятие запаха носит синтетический характер – наш мозг сливает отдельные компоненты в некое целое, которое мы практически не в состоянии разделить на части. Чтобы понять, как это работает, сравните это с еще одной синтетической сенсорной системой – нашим зрением. Когда я смотрю на свою жену, я не вижу линий, изгибов, углов и т. д., которые в действительности видит мой мозг. Я вижу ее лицо – синтетический объект моего восприятия. Аналогичным образом информация об отдельных пахучих веществах, обнаруживаемых нашим носом, синтезируется в нашем мозге в единое целое, и это целое – синтетический объект восприятия – может радикально отличаться от его компонентов. Например, если скомбинировать в правильной пропорции этиловый изобутират (фруктовый запах), этиловый мальтол (карамельный) и аллил альфа‑ионон (фиалковый), то вы получите не запах карамелизированных фруктов на фиалковой подложке, а запах ананаса! Аналогичным образом смесь 1,5‑октадиена‑3‑он (с гераниевым запахом) и метионала (с запахом жареной картошки) в соотношении один к ста пахнет рыбой – хотя ни один из ингредиентов не содержит даже намека на этот запах.

Нейробиологи предпочитают называть такие продукты комплексного восприятия более высокого уровня «обонятельные объекты» (odor objects ). Каждый из этих обонятельных объектов имеет собственный уникальный паттерн активации, затрагивающий определенную подгруппу из примерно четырехсот обонятельных рецепторов в нашем носу. По сути, именно эти обонятельные объекты определяют реальность наших обонятельных миров – аналогично тому, как визуальный объект в виде лица моей жены кажется мне более реальным, чем образующие его прямые и кривые линии.

И подобно тому, как мы можем воспринять практически бесконечное множество человеческих лиц с помощью небольшого набора прямых и кривых линий, наши четыреста обонятельных рецепторов способны воспринять ошеломительное количество различных обонятельных объектов. Несколько лет назад было проведено исследование: ученые давали людям понюхать смеси, содержавшие от десяти до тридцати различных пахучих веществ, и оценивали их способность отличить эти смеси друг от друга. Исходя из этих результатов, исследователи подсчитали, что человек должен уметь различать не менее одного триллиона обонятельных объектов – согласитесь, большой шаг вперед по сравнению с общепринятой цифрой «10 000 запахов». (Для сравнения, специалисты по сенсорным системам утверждают, что наши глаза способны воспринимать несколько миллионов цветов, а наши уши – почти полмиллиона звуков.) Впоследствии другие исследователи отметили, что к цифре «один триллион» также следует относиться с осторожностью, поскольку она основана на ряде сомнительных предположений. Тем не менее общий посыл – что вселенная запахов поистине огромна – остается справедливым.

Чтобы понять, как наш мозг обрабатывает эти обонятельные объекты, я решил обратиться к Гордону Шеперду, одному из величайших авторитетов в области ольфакторных исследований. Почти каждый мой собеседник на вышеупомянутой конференции Ассоциации по изучению хеморецепции во Флориде говорил мне: «Вы непременно должны побеседовать с Гордоном Шепердом». Некоторые даже заявляли, что Шеперд внес столь важный вклад в исследования нейробиологической основы обоняния, что заслуживает Нобелевской премии. Помимо прочего, Шеперд написал потрясающую книгу «Нейрогастрономия», посвященную нейробиологическим процессам, лежащим в основе восприятия запаха и вкуса.

Я нашел Шеперда – аристократического вида седовласого мужчину в красном шерстяном свитере – в патио отеля. Судя по всему, он рад провести этот вечер в разговорах о тайнах обоняния. Все обонятельные объекты в нашем мозге связаны с их физическим источником, объясняет он. Каждый из наших четырехсот обонятельных рецепторов посылает сигнал в свою часть (или части) обонятельной луковицы, которая является первым центром обработки обонятельной информации в головном мозге. Можно представить обонятельную луковицу в виде большой коммутационной панели, где каждому рецептору соответствует своя лампочка и каждый обонятельный объект зажигает свой уникальный набор лампочек. Однако наш головной мозг не знает, загорается ли этот набор лампочек под воздействием одного вида пахучего вещества или же комплекса пахучих веществ (обонятельного объекта): он видит лишь общую картину.

Как правило, мы плохо справляемся с описанием сложных объектов, являющихся результатом целостного, комплексного восприятия, говорит Шеперд. Попробуйте описать лицо знакомого человека или картины Сая Твомбли – скорее всего, вам придется потрудиться не меньше, чем человеку, который захотел бы описать аромат спелого помидора или артишока. «Во всех этих случаях возникает одна и та же проблема, – говорит Шеперд. – Это сложный, комплексный образ, который почти невозможно передать словами».