Сила обоняния. Как умение распознавать запахи формирует память, предсказывает болезни и влияет на нашу жизнь

Наша исследовательская группа заинтересовалась сомелье для того, чтобы лучше понять, как функционирует мозг специалистов, основой мастерства которых является обоняние. Специалисты сомелье представляют особый интерес, так как на них можно исследовать, как длительная тренировка обоняния влияет на мозг. Но об этом позже.

Тренировка обоняния – бодибилдинг для мозга

То, что длительные тренировки влияют на головной мозг, становится все более очевидным. В течение десятилетий господствовали устаревшие догмы, гласившие: нервные клетки головного мозга не обновляются, и после пубертата мозг не меняется, если не поражается какой-либо болезнью. Оба эти утверждения были в последнее время поколеблены. Сегодня мы знаем, что нервные клетки могут обновляться и у взрослых людей. Пока это, правда, лишь исключения из правила, но в трех структурах человеческого тела нервные клетки могут образовываться из клеток-предшественниц. Первая структура – это гиппокамп, образование, расположенное в височной доле, имеющее форму морского конька и отвечающее за долговременную и пространственную память. Вторая структура – это обонятельная луковица, небольшой отросток мозга, расположенный под лобной долей и отвечающий за первичную обработку обонятельных стимулов. Третья структура располагается в обонятельной слизистой оболочке носа; в ней происходит постоянное новообразование обонятельных рецепторных клеток, как об этом было сказано в главе 2.

Первое исследование на эту тему было выполнено в Лондоне в 2000 году. Группа ученых под руководством Элеонор Мэгуайр исследовала мозг лондонских таксистов посредством магнитно-резонансной томографии. Для того чтобы получить лицензию, водители такси должны были сдать экзамен под названием «The Knowledge», чтобы подтвердить свое знание более 60 тысяч улиц города. Как правило, подготовка к экзамену занимала у кандидатов около двух лет. Лондонские таксисты, таким образом, являются профессиональными специалистами по запоминанию пространственной информации.

То, что обнаружили ученые, буквально наэлектризовало научный мир. Задняя часть гиппокампа, структуры, которая позволяет нам сохранять в памяти пространственные связи, была у таксистов намного толще, чем у испытуемых контрольной группы. Кроме того, у опытных таксистов с многолетним стажем гиппокамп был намного толще, чем у начинающих водителей такси. Это исследование стало первым указанием на то, что тренировки изменяют структуру головного мозга. Следующие исследования показали, что не только профессиональная тренировка, но и кратковременные упражнения изменяют структуру головного мозга. Даже у пожилых людей тренировка памяти приводит к ее улучшению и к утолщению отвечающих за запоминание областей.

Исследование сомелье Лас-Вегаса

В 2013 году я получил электронное письмо от одной бывшей коллеги, с которой мы вместе работали в лаборатории Университета Макгилла в Монреале. Она писала, что наткнулась на настоящее сокровище – на уже упомянутых «магистров сомелье» из Лас-Вегаса. Я к тому времени уже слышал о таких сомелье, но, к своему удивлению, узнал, что после Сан-Франциско и Нью-Йорка Лас-Вегас является третьим в мире городом по числу магистров сомелье. Моя коллега вступила с ними в контакт и получила их согласие участвовать в изучении их мозга.

Эта коллега знала о моем интересе к обонянию и о том, что я уже давно пытался понять связь между чувствительностью обоняния и строением головного мозга. Она предложила мне участвовать в совместном исследовании магистров сомелье. Прежде всего она интересовалась феноменальной памятью этих специалистов, а я тем, как тренировка обоняния могла повлиять на мозг.

Подготовка

Моей задачей стало обеспечение исследования прибором, с помощью которого можно было автоматически подавать обонятельные стимулы испытуемым, находящимся в сканере магнитно-резонансного томографа. Мы хотели, помимо прочего, узнать, не реагирует ли мозг магистров сомелье на обонятельные стимулы по-другому в сравнении с испытуемыми контрольной группы. Требуемые аппараты, называемые ольфактометрами, существуют, но стоят они больше ста тысяч евро. По соображениям бюджета исследования мне пришлось выходить из положения способом «сделай сам». В моем институте был аппарат для регистрации мозговой активности – магнитный энцефалограф. С его помощью изучали среди прочего изменения работы головного мозга у слепых. В том же исследовании использовался прибор, который умел подавать тактильные стимулы на кончики пальцев. Незадолго до получения письма в наш институт поступил новый прибор, а старый пылился на полке. Мы переделали его так, чтобы он мог вместо тактильных подавать обонятельные стимулы.