Как нос чувствует запах?
Вы идете по улице и вдруг чувствуете еле уловимый запах в воздухе — возможно, это смесь запахов сырой земли, скошенной травы и озона, сигнализирующего о приближении дождя. Внезапно в мозгу вспыхивает воспоминание, как вы стояли в летний день под навесом, дождь стучал по дороге, а вокруг пахло дождем, землей и травой.
Слепоглухая писательница Хелен Келлер так писала об этой способности запахов вызывать картины прошлого: «Запах — это мощный волшебник, перемещающий нас через тысячи миль и десятки прожитых лет... Запахи, слабые и мимолетные, заставляют мое сердце радостно расширяться или печально сжиматься от воспоминаний». Запахи больше, чем какие-либо другие чувства, связаны с памятью и эмоциями. Фотография, на которой вы стоите под навесом и любуетесь дождем, или ощущение влаги на руках, или звук стучащих по крыше капель не вызовут таких острых воспоминаний о том давно ушедшем дне, а вот запах вызовет.
Сравним запах со вкусом. Язык может в основном различать только сладкое, кислое, соленое и горькое, а человеческий нос в состоянии распознать более 10 000 разных запахов — от аромата свежее смолотого кофе до запаха новой коробки с цветными карандашами. (Зажмите нос, и яблоко ничем не будет отличаться по вкусу от морковки.) Мы живем, буквально купаясь в запахах, получая с каждым вдохом все новые.
Чувство запаха такое сильное, что играет центральную роль в вопросах выживания. Запах помогает найти животным пару и, что не менее важно, еду. Новорожденные детеныши животных ищут молоко матери по запаху, поскольку их глаза еще недостаточно остро видят, чтобы разглядеть сосок. Человеческие детеныши тоже делают это. В то же время испортившаяся еда обычно пахнет плохо - так запах помогает нам избежать отравлений.
Ученые только сейчас начинают приподнимать завесу тайны над запахами и устанавливают, как мы их чувствуем. В нашем носу находится около тысячи рецепторов запаха, расположившихся на маленьком участке кожи величиной с ноготь мизинца. Состоящие из белков рецепторы покрывают поверхность этой ткани, которая состоит из пучков нервных клеток.
Эти нервные клетки соединяются усиками с обонятельными луковицами, чьи нервные волокна несут информацию непосредственно в мозг. А часть мозга, в которую эта информация поступает (ее называют лимбической системой), становится вместилищем наших чувств.
Некоторые молекулы запаха, например те, которые испускают цветы, летят прямо в нос и попадают в рецепторы запахов. Молекулы запаха пищевых продуктов, которые мы едим, следуют другим маршрутом, поднимаясь вверх из глотки.
Молекулы запаха бывают самой разной формы — клиновидной, сферической, палочковидной, дискообразной. Когда молекула вступает в контакт с рецептором запаха, последний изменяет свою форму — словно замок, подстраивающийся под ключ. Это изменение формы заставляет нервную клетку подавать сигнал, поступающий через обонятельную луковицу в мозг. Мозг интерпретирует сигнал как определенный запах, например «мокрая собака».
Многие объекты вокруг нас, например предметы из стекла, не пахнут, поскольку они не испаряют и не выделяют молекул запаха при комнатной температуре.
По мнению ученых, существуют «семейства» запахов, и молекулы каждого семейства имеют похожие очертания. Есть семь семейств, или категорий, запахов: мятный, цветочный, мускусный, смолистый (например, терпентин), острый (например, уксус), отвратительный (например, тухлых яиц) и тонкий (например, свежей груши).
Различные рецепторы, по всей видимости, воспринимают различные компоненты запаха. Например, запах, который мозг идентифицирует как «попкорн», состоит их множества различных компонентов. Измените компоненты, и рецепторы заставят мозг рапортовать: «Початок кукурузы».