Способность обнаруживать запах потенциальной угрозы и реагировать на него — необходимое условие выживания. Исследователи из Каролинского института в Швеции (Karolinska Institutet in Sweden) смогли понять, что происходит в мозге, когда центральная нервная система оценивает запах как представляющий опасность.
Работа, опубликованная в PNAS, показывает, что запахи, связанные с неприятностями или беспокойством, обрабатываются раньше, чем приятные и «безопасные» запахи, и запускают реакцию физического избегания.
«Реакция человека на избегание неприятных запахов, связанных с опасностью, долгое время рассматривалась как сознательный когнитивный процесс, но наше исследование впервые показало, что она бессознательна и чрезвычайно быстра, — говорит первый автор публикации, Бехзад Иравани (Behzad Iravani).
Орган обоняния — это около пяти процентов человеческого мозга. Он позволяет нам различать многие миллионы различных запахов. Большая часть этих запахов связана с угрозой нашему здоровью и выживанию — мы можем определять многие опасные химические вещества и негодную пищу. Сигналы запаха достигают мозга в течение 100—150 миллисекунд после вдоха через нос.
Выживание всех живых организмов зависит от их способности избегать опасности и стремиться к вознаграждению. У людей обоняние, по-видимому, критически важно в деле обнаружения потенциально вредных раздражителей и реагирования на них.
Долгое время оставалось загадкой, какие именно нейронные механизмы у людей участвуют в формировании избегающего поведения в ответ на неприятный запах. Одна из причин — отсутствие неинвазивных методов измерения сигналов обонятельной луковицы.
Исследователи из Каролинского института разработали метод, который впервые позволил измерить сигналы, исходящие от обонятельной луковицы человека, обрабатывающей запахи и способной передавать сигналы в те части мозга, которые контролируют движение и избегающее поведение.
Были проведены три эксперимента, в ходе которых участников просили оценить шесть различных запахов (приятные/неприятные) в то время как измерялась электрофизиологическая активность обонятельной луковицы при реагировании на каждый из запахов.
«Было ясно, что луковица специфически и быстро реагирует на негативные запахи и посылает прямой сигнал в моторную кору головного мозга в течение примерно 300 мс, — говорит один из авторов исследования, Йохан Лундстрем (Johan Lundström). — Сигнал заставляет человека бессознательно отклоняться назад и в сторону от источника запаха. Результаты показывают, что обоняние важно для нашей способности обнаруживать опасности в непосредственной близости и большая часть этой способности более бессознательна, чем наша реакция на опасность, опосредованная органами зрения и слуха».