Мы уже упоминали несколько «дополнительных» чувств, например проприоцепцию (чувство расположения в пространстве тела и его частей), равновесие (чувство, при помощи которого мы ощущаем гравитацию и свои передвижения в пространстве, возникающее за счет работы среднего уха) и даже голод, потому что определение уровня питательных веществ в крови и теле – это еще одно чувство.
Большинство из этих чувств направлены на наше внутреннее состояние, а пять «правильных» чувств отвечают за контроль и восприятие окружающего нас мира, нашего окружения. Это, конечно же, зрение, слух, вкус, обоняние и осязание. Или, если выражаться научно, офтальмоцепция, аудиоцепция, густаоцепция, ольфакоцепция и тактиоцепция соответственно (хотя на самом деле большинство ученых не пользуются этими терминами, чтобы сэкономить время[35]). Каждое из этих чувств опирается на сложные неврологические механизмы, а мозг совершенствуется, когда использует поступающую от них информацию. Все эти чувства сводятся к поиску чего-либо в нашем окружении и преобразованию информации об этом в электрохимические сигналы при помощи связанных с мозгом нейронов. Управлять всем этим – большая работа, и мозг тратит на нее много времени.
Давайте начнем, наверное, с самого странного чувства – с обоняния. Обоняние часто не замечают. В буквальном смысле, потому что нос расположен прямо под глазами. На самом деле зря, потому что обонятельная система мозга, та ее часть, которая нюхает (то есть «обрабатывает информацию о запахах»), необычна и удивительна. Считается, что в ходе развития обоняние появляется первым, еще в утробе. Ребенок в утробе может чувствовать те же запахи, что и мать. Частицы, которые вдыхает мать, попадают в амниотическую жидкость, где плод может их обнаружить. Раньше считалось, что человек различает до 10 000 различных запахов. Звучит впечатляюще, но это число основано на исследовании 1920-х годов, где были сделаны теоретические выкладки и предположения, которые никто никогда не проверял.
Перенесемся в 2014 год, когда Каролина Башдид со своей командой проверила это утверждение на практике. Она просила испытуемых различать химические смеси из очень похожих ароматов. Если бы наша обонятельная система была ограничена 10 000 запахами, это было бы невозможно. Невероятно, но испытуемые справились с заданием очень легко. В итоге было подсчитано, что на самом деле люди могут различать примерно
Итак, как работает обоняние? Мы знаем, что запахи поступают в мозг через обонятельный нерв. Голова со своими функциями связана с мозгом при помощи двенадцати нервов, и обонятельный нерв идет под номером 1 (номер 2 – это зрительный нерв). Обонятельные нейроны, из которых состоит обонятельный нерв, во многом уникальны. Самая главная их особенность заключается в том, что это одна из нескольких разновидностей человеческих нейронов, способных к регенерации. Эти нейроны с их способностью к регенерации активно изучают, чтобы использовать их для восстановления поврежденных нейронов в других местах – например, в позвоночнике у людей, страдающих от паралича.
Обонятельные нейроны регенерируют, потому что это одни из немногих сенсорных нейронов, которые контактируют непосредственно с «внешней» средой, а она, в свою очередь, способна разрушать хрупкие нервные клетки. Обонятельные нейроны выстилают верхнюю часть нашего носа, и в них встроены особые рецепторы, позволяющие им обнаруживать частицы. Взаимодействуя с определенной молекулой, они отсылают сигнал в обонятельную луковицу, область мозга, ответственную за сбор и упорядочивание информации о запахах. Исследование Ричарда Акселя и Линды Бак, проведенное в 1991 году, за которое они получили Нобелевскую премию, показало, что 3 % человеческого генома кодирует различные виды обонятельных рецепторов [2]. Это также говорит в пользу идеи о том, что человеческое обоняние гораздо сложнее, чем мы думали раньше.
Когда обонятельные нейроны обнаруживают определенное вещество (молекулу сыра, кетон из чего-то сладкого, нечто, исходящее изо рта человека, плохо следящего за зубами), они отправляют электрические сигналы в обонятельную луковицу, которая передает эту информацию в такие области, как обонятельное ядро и грушевидная доля, в результате чего вы чувствуете запах.