Философия запаха. О чем нос рассказывает мозгу

Пространственное измерение в восприятии запаха – не отражение какого-то внутреннего свойства стимула; эта информация формируется в соответствии с воспринимающей системой. Обоняние – контактное чувство, возникающее при непосредственном взаимодействии молекул с эпителием. Обонятельные сигналы передают информацию, необходимую для осуществления действия, а также сообщают об отдаленных явлениях (таких как дым). На самом деле запах – это качество какого-то предмета, вызванное испарением летучих молекул с поверхности предмета. Материальные источники запаха характеризуются локализацией в пространстве. Однако движение воздуха мешает оценивать расположение источника, поскольку нарушает непрерывность градиента. Массимо Вергассола и его коллеги показали, что инфотаксис[242] в соответствии с обонятельными сигналами требует зигзагообразного перемещения в облаках запаха, которые встречаются случайным и прерывистым образом[243]. Чувство обоняния отличается выраженным экстероцептивным (отвечающим на внешнее раздражение) характером: запахи вызывают перемещение к чему-то или от чего-то. И поэтому обоняние – пространственное ощущение, если понимать его как восприятие внешних мишеней для выбора поведения и по отношению к конкретному организму. Однако его пространственный аспект следует анализировать через систему восприятия, а не через характеристики стимула.

Энактивизм и эмбодимент [244]

Важнейшую роль в обонянии играет то, как мы нюхаем. Это не монотонное и автоматическое действие. От того, как мы нюхаем, зависит скорость, сила и характер того, как (и даже какие) молекулы достигают носового эпителия и взаимодействуют со слизью. Макс Мозель отмечает сложность расчета динамики воздушных потоков и перемещения воздуха в носу: «Мы знаем, что рецепторы обладают специфичностью. Но это ничего не говорит о том, как молекулы перемещаются в поле рецепторов». Нужно учитывать количество молекул, объем и время, и «все это в разных сочетаниях. Концентрация характеризуется количеством молекул в единицу времени, а скорость потока – объемом в единицу времени. На основании ответа очень трудно определить, какая из этих переменных важнее. Эти три базовые переменные играют разную роль в зависимости от их сочетания».

То, как мы нюхаем, определяет, какая информация и когда попадает в мозг. Объем воздуха, длительность, скорость и сила вдыхания – измеряемые параметры, регулирующие взаимодействие летучих молекул с обонятельным эпителием. Для достижения порога обнаружения при низкой концентрации одорантов нужно нюхать интенсивнее, чем при более высокой концентрации[245]. Есть некоторые данные о том, что нечто вроде образа запаха может возникать, когда мы нюхаем, даже при отсутствии стимула[246]. Этот процесс обеспечивает нечто большее, чем механический путь доставки молекул к эпителию. Это важнейший этап формирования перцептивного содержания.

У человека и других млекопитающих обонятельная система эволюционировала таким образом, чтобы помогать ориентироваться с помощью обонятельных сигналов через назальный цикл – непроизвольный механизм, при котором скорость дыхания у ноздрей чередуется.

«Колеблется толщина обонятельного эпителия, что приводит к изменению доступа воздуха и, следовательно, скорости поступления воздуха», – поясняет Эйвери Гилберт. Мы не отдаем себе в этом отчет, но наши две ноздри вдыхают воздух с разной скоростью! Одна сторона носа всегда слегка заложена. Поэтому одна ноздря чуть медленнее проводит воздух, чем другая. Ноздри чередуется. Принято считать, что назальный цикл меняется примерно каждые два с половиной часа[247]. Однако гипотеза ритмичности этого процесса не прошла достаточно строгой проверки из-за нехватки статистических данных. В двух проведенных Гилбертом исследованиях было показано, что «ноздри открываются поочередно, но нерегулярно», то есть неритмично.

Ритмично это происходит или нет, но изменение скорости воздушного потока позволяет носу обнаруживать больше разных запахов. В зависимости от массы и размера одни молекулы запаха перемещаются быстрее других и быстрее взаимодействуют с рецепторами назального эпителия. Кроме того, молекулы запаха различаются по скорости связывания. Вдыхание с двумя разными скоростями позволяет носу шире «забрасывать сети» в поисках стимулов. Это также помогает носу замечать изменения в локализации источника запаха.