В то время как свойства носовой полости привлекли внимание многих исследователей в области нейронаук, которые стали изучать обонятельную систему, вокруг другого удивительного открытия возник еще больший ажиотаж. Клетки мозга могут в определенной степени восстанавливаться, хотя полная их замена и замена их связей с другими клетками происходит редко. Было обнаружено, что этот процесс замены клеток, называемый «нейрогенез», происходит только в двух областях мозга – гиппокампе (основной центр памяти) и обонятельной системе.
Последние данные показывают, что примерно 10 процентов клеток гиппокампа заменяются постоянно. Однако в обонятельной системе обновляются абсолютно все клетки путем образования точно таких же клеток каждые шесть месяцев. Исследователи до сих пор не понимают, почему это происходит, но они знают, что, если этот процесс заблокировать, обонятельная луковица резко увядает. Эта способность к восстановлению вдохновила ученых провести серию многообещающих экспериментов на крысах. Им повреждали спинной мозг, после чего покрывали его клеточными пластами из их обонятельных путей. Первые результаты показывают, что клетки способны устранить повреждение и восстановить способность крыс к движению. Все это дает надежду на то, что когда-нибудь будет придуман способ лечения травм спинного мозга и у человека. И если двадцать лет назад казалось, что у исследований обонятельной системы нет никакого будущего, то в наши дни эти исследования стали для неврологии золотой жилой.
В следующей главе речь пойдет о запахах, о том, как мы их чувствуем и можем ли мы обнаружить какие-либо не имеющие названия обонятельные ощущения.
От ароматов к феромонам
Склонность обонятельной системы идентифицировать то, что она ощущает, сочетая это чувство с названием или ассоциацией, настолько сильна, что поиск осознанного аромата, которому не нашлось бы названия, кажется безнадежным. Кроме того, обоняние является мощным триггером памяти, потому что обонятельная луковица находится в непосредственной близости от центра памяти, и это позволяет ароматам легко соединяться с воспоминаниями. Ароматерапия может пробудить воспоминания у угасающих пациентов с болезнью Альцгеймера и может активировать поток воспоминаний у писателей, как, например, у Марселя Пруста, чьи мемуары «В поисках утраченного времени» были вдохновлены ощущением одного аромата (запаха) из детства.
Тем не менее, не все запахи попадают в одну категорию. Запахи окружающей среды, которые легко запоминаются, обнаруживаются первичной обонятельной системой носа. Например, запахи духов, цветов, скунса, паров бензина и готовящейся пищи обрабатываются обонятельной луковицей. Сигналы из обонятельной луковицы попадают в лобную кору, где запах получает название, и в гиппокамп, где формируются воспоминания.
Некоторые антропологи утверждают, что два конкретных запаха работают на более примитивном уровне, потому что критически важны для выживания. Это запахи дыма и испорченной пищи. Они даже предполагают, что изначально нос нужен был именно для обнаружения этих двух запахов. Однако в современном технологическом мире потребность в способности обнаруживать эти запахи исчезает. Дымовые пожарные сигнализации обнаруживают дым за нас, а продуктовые магазины удаляют испорченные продукты с полок и прилавков, прежде чем мы придем за покупками. В итоге у большинства людей способность различать запахи снизилась.
Несколько десятков лет назад большинство западных медицинских учебных заведений включали в программу курс, посвященный постановке диагноза по запаху. Телесные запахи, связанные со многими болезнями, очень специфичны, и их можно использовать в качестве диагностических признаков. Диабет, кишечная непроходимость, болезни печени, почечная недостаточность, рак легких – все эти состояния имеют молекулярные маркеры в дыхании. На Востоке студентов, обучающихся медицине, продолжают учить использовать обоняние как важный диагностический инструмент, однако подобные курсы постепенно исчезли из западной учебной программы. Похоже, что все меньше студентов-медиков имеют острое обоняние, необходимое для получения этого навыка. Между тем диагностика стала использовать визуальные наблюдения, самоотчеты пациентов и данные, полученные с помощью все более передовых технологических инструментов. С возрождением интереса к проявлению болезни через запахи батарею диагностических инструментов пополнили электронные и собачьи носы. Первыми электронными носами, или устройствами чтения запахов, были адаптированные для медицинских нужд устройства, разработанные в парфюмерной промышленности. В настоящее время высокотехнологичные приборы стали гораздо проще, портативнее и дешевле. Один из перспективных подходов предполагает использование лазерных лучей для анализа молекулярного состава выдыхаемого воздуха. Лечебных собак вот уже некоторое время используют для того, чтобы обнаруживать изменения в структуре дыхания их хозяев до того, как у тех возникнет эпилептический припадок или изменится уровень сахара в крови. По последним данным, кинологи выяснили, что могут научить некоторых собак определять у пациентов рак по дыханию с поразительной точностью в 99 процентов.
Есть веская причина тому, почему люди никогда не достигнут такого уровня мастерства. Человеческий нос без особых усилий в состоянии удержать след любого запаха только в течение нескольких минут. Нос не может не впускать в себя запахи. Его способ защиты от перегрузки – заставлять нас активно принюхиваться каждые несколько минут, обновляя тем самым остроту обоняния. Вспомните, как вы пришли домой и по запаху тут же поняли, что нужно вынести мусор. Но если вы решите сначала прочитать вашу почту, то этот сигнал исчезнет и вы, вероятно, забудете о мусоре.
Собаки ощущают мир запахов совершенно иначе. Благодаря тому, как они дышат, они могут непрерывно следить за окружающей обстановкой и отслеживать важные запахи. Их ноздри трепещут и при каждом вдохе перемешивают воздух, а прорези по бокам ноздрей дрожат и создают при каждом выдохе ветер, освежая обоняние для следующего вдоха.
Собаки и большинство других животных имеют две отдельные системы для распознавания запахов. Одна из них напоминает нашу собственную. Она необходима для обработки множества сильных запахов, окружающих животное. Другой механизм необходим для обработки ряда чрезвычайно слабых запахов, которые называются феромонами. В список феромонов входят все запахи тела: запах дыхания, мочи, кала, вагинальные запахи, запах рвоты, крови и разлагающейся плоти, а также запахи эмоциональных состояний, таких, как страх и агрессия, и многие запахи, выделяемые при проблемах со здоровьем, упомянутых ранее. Если феромоны очень сильные, то основная обонятельная система обрабатывает их, но, если они очень слабые, вступает в действие более примитивная обонятельная система, называемая вомероназальный орган, или ВНО. Этот маленький орган выглядит как небольшая ямка, расположенная в глубине носа у млекопитающих и на нёбе у рептилий. Он связан с обонятельной луковицей собственными путями и предназначен исключительно для поиска и отслеживания феромонов. Эти феромоны, возможно, очень похожи на чистые, не привязанные к конкретному образу ощущения, которые можно получить при помощи обоняния, поэтому возникает вопрос: «Могут ли и люди почувствовать их?»
