Учёные узнали как устроено человеческое обоняние

Восприятие запаха как приятного или отвратительного зависит от конкретного человека. Но новое исследование, проведённое Институтом Вейцмана, доказывает, что оно скорее обуславливается физиологией, чем личными предпочтениями, пишет medicalxpress.com.

Работа, опубликованная в журнале Nature Neuroscience, прослеживает взаимосвязь между силой воздействия запаха на нервные рецепторы и тем, как мы его воспринимаем. Основываясь на данной корреляции, исследователи, измеряя степень возбуждения нервных центров, могут определить, приятен запах для человека или нет.

Наши органы восприятия обрабатывают информацию в зависимости от типа входящего сигнала. Так, рецепторы сетчатки, находящиеся в задней части глазного яблока, заточены непосредственно на эффективное визуальное отображение окружающего пространства. Структура внутреннего уха создана специально для восприятия тональной гаммы. Но основной принцип работы органов обоняния до сих пор оставался загадкой. Учёные не были уверены, что существует некая система организации обонятельных рецепторов, позволяющая градировать и по-разному воспринимать запахи.

Команда исследователей под руководством профессора Ноама Собеля (Noam Sobel) из департамента Нейробиологии Института Вейцмана задалась целью определить основные принципы устройства органа обоняния. То, что разгадка данной тайны напрямую связана с ощущением приятности того или иного запаха, подтверждалась во многих лабораториях, в том числе и самим Собелем, который в своей предыдущей работе доказал зависимость химической структуры молекул вдыхаемого запаха на удовольствие от его вдыхания. Собель и его команда предположили, что обонятельные рецепторы в носу, - а их насчитывается около 400 разновидностей, - располагаются на назальной мембране упорядоченно, соответственно некоторой системе. Данная теория противоречит общепринятой точке зрения, согласно которой, рецепторы, воспринимающие различные запахи, расположены равномерно, но вперемешку.

Во время эксперимента исследователи поместили электроды в носовые ходы добровольцев и измеряли силу нервного ответа на различные запахи в различных частях назальной мембраны. Каждое измерение по факту зарегистрировало ответ тысяч нейронов, так как на назальной мембране они располагаются очень тесно, и сделать измерение более точным оказалось невозможным.

Исследователи обнаружили, что сила нервного импульса зависит от локализации воспринимающих рецепторов на мембране. Оказалось, что рецепторы на назальной мембране располагаются не равномерно, но группируются в конкретных областях, и каждая группа специализируется на своих видах запаха. Участок мембраны, где рецепторы имели сильный ответ на один приятный запах, так же реагировал и на другие приятные запахи. Участки, где сильный нейронный ответ вызывали неприятные запахи, таким же образом реагировали и на другие подобные ароматы. Таким образом, принцип организации обонятельной системы человека основан на его шкале восприятия запахов.

Натуральные запахи состоят из огромного количества компонентов. К примеру, аромат розы насчитывает 172 вида молекул. Собель утверждает, что наиболее доминирующий компонент запаха вызывает самый сильный нервный импульс в то время как второстепенные ноты и вызываемые ими, уже не такие сильные, реакции также играют свою роль в нашем восприятии запаха.

«Мы обнаружили четкую корреляцию между характером нервной реакции на различные запахи и приятностью этих запахов. Рецепторы нашего обоняния, так же как зрения или слуха пространственно организованны таким образом, что отражают природу чувственного опыта», - говорит Собель.

Кроме того, открытие учёных подтверждает идею, что наш «вкус» на запахи определяется физиологией, а не личными предпочтениями. Собель не исключает мысль, что люди могут воспринимать запах по-разному. Он предположил, что культурный контекст и личный опыт могут привести к изменению восприятия запаха в течение жизни.