Вкус: Наука о самом малоизученном человеческом чувстве

Почему обоняние оказалось таким крепким орешком? Дело в том, что запах – куда более сложный феномен, чем вкус. Как мы узнали в предыдущей главе, эти две составляющие «вкуса» – точнее, вкусоаромата – пищи в действительности служат двум разным целям. Восприятие вкуса помогает нам распознать хорошую еду и отличить ее от плохой (испорченной или ядовитой) – то есть принять довольно простое решение «да/нет». Наш язык использует от тридцати до сорока видов рецепторов, чтобы идентифицировать пять или чуть больше базовых вкусов. Вкусовые ощущения более «материальны» и проще поддаются изучению. С другой стороны, обоняние отвечает на вопрос «Что это такое?», который предполагает гораздо более широкий и неопределенный спектр ответов. В мире существует огромное количество запахов, и наши носы должны быть способны распознать их все.

Давайте представим, что мы вдыхаем запах утреннего кофе. Пар, поднимающийся из чашки, несет в себе сотни различных пахучих молекул, которые при вдохе проникают в наш нос. За восприятие запаха у человека отвечает небольшой участок в верхней части носовой полости, называемый обонятельным эпителием. На этом участке суммарной площадью меньше 10 квадратных сантиметров сосредоточено около шести миллионов нейросенсорных клеток, каждая из которых имеет на своей поверхности один из примерно четырех сотен различных обонятельных рецепторов. (На самом деле некоторые клетки могут иметь один основной рецептор и один второстепенный, но мы можем проигнорировать здесь эту деталь.) Эти обонятельные нейросенсорные клетки посылают сигналы прямо в головной мозг, что делает их единственным видом нервных клеток в нашем теле, которые напрямую соединяют мозг с внешним миром.

Каждый рецептор, в свою очередь, распознает конкретные пахучие вещества (одоранты). Удивительно, но ученые до сих пор не знают, как именно происходит эта идентификация. Большинство считают, что молекулы каждого пахучего вещества имеют особую форму или структуру, которая соответствует по форме «карману» на соответствующей рецепторной молекуле (помните сравнение с ключом и замком или фотоаппаратом и футляром?). Однако некоторые ученые предполагают, что каждое пахучее вещество имеет свой уникальный паттерн молекулярных вибраций, который распознается рецепторами посредством загадочного процесса, называемого квантовым туннелированием. Между сторонниками структурной и вибрационной теорий распознавания запахов бушуют жаркие споры, хотя, судя по последним данным, сторонники структурной теории побеждают.

В нашем случае, однако, не столь важно, как именно происходит эта идентификация. Важно то, что каждый обонятельный рецептор распознает несколько разных одорантов, а каждый одорант активирует несколько разных рецепторов. Это означает, что каждый одорант активирует определенную комбинацию рецепторов – воспроизводит свой уникальный аккорд на нашей обонятельной клавиатуре. Кофе содержит не один вид одоранта, а сотни, и каждый звучит как уникальный аккорд в нашем головном мозге. Некоторые из этих аккордов звучат так тихо, что мы не можем их «расслышать» (говоря научным языком, их концентрация ниже нашего порога обнаружения). Но остальные сотни одорантов, концентрация которых превышает наш порог обонятельной чувствительности, подобны целому оркестру, где каждый инструмент играет собственную музыку. И из этой какофонии наш мозг каким-то образом извлекает гармонию: чудесный аромат утреннего кофе.

Неудивительно, что обоняние так трудно исследовать. Здесь замешаны три уровня сложности: разнообразие одорантов, разнообразие рецепторов и разнообразие «гармонических комбинаций». Давайте рассмотрим каждый из них в отдельности, начав с самих запахов. Никто точно не знает, сколько разных запахов существует в мире. На протяжении многих десятилетий стандартным ответом на этот вопрос было «около 10 000». Эта цифра приводилась повсюду – от книг по кулинарии до учебников по нейробиологии и научных трудов. Даже Ричард Эксел и Линда Бак, получившие Нобелевскую премию за исследование обонятельных рецепторов и организации системы обоняния, указывали эту цифру в своей фундаментальной работе. Овеянная нобелевской славой, гипотеза о «10 000 запахов» приобрела статус почти догмы. И способствовала укоренению представления о человеческой некомпетентности в богатейшем мире запахов: согласитесь, на фоне нашей способности различать, по последним оценкам, около 7,5 млн цветов и 340 000 звуков наша способность идентифицировать всего 10 000 запахов представляется довольно убогой.