Нерв принимающий участие в восприятии запахов это

У человека насчитывается пять основных чувств, которые были описаны еще древнегреческим философом Аристотелем в четвертом веке до нашей эры. Одним из них является обоняние, то есть ощущение запахов, а также способность их определять в воздушных массах, и относить к конкретному веществу. Восприимчивость этого вида чувств осуществляется при помощи анализатора. Обоняние одно из первых восприятий, которое появляется сразу после рождения. Оно также влияет на вкусовые рецепторы, которые позволяют человеку различать вкус еды. Для того, чтобы понять как работает обоняние, необходимо подробно рассмотреть анатомическое строение носа, изучить систему иннервации.

Анатомия

Обонятельные нервы относятся к черепным нервным путям, они также входят в группу нервов специальной чувствительности. Началом нервного пути является слизистая оболочка верхнего и среднего отдела носовых ходов. Выделяется несколько нейронных путей обоняния, которые формируются следующим образом:

Благодаря наличию отростков нейросенсорных клеток верхней и средней частях носа формируется первый нейрон обонятельного тракта;
Особенностью обонятельных нервов является то, как они проникают в черепную коробку. Сквозь горизонтальную пластинку решетчатой кости от 15 — до 20 безмиелиновых волокон проникают непосредственно в полость черепа. Затем все эти волокна объединяются в единый пучок, который образует луковицу обоняния. Это второй нейронный путь;
Из луковицы, которая находится уже внутри черепной коробки, ответвляются достаточно длинные отростки. Эти обонятельные нервы идут в треугольник, где делятся на две части и уходят в переднюю пластинку и носовую перегородку. В этом месте находятся третьи нейронные пути.

После иннервирования последней третьей части, все пути уходят к коре головного мозга, в область крючка к обонятельному анализатору. В этой точке обонятельные нервы заканчиваются. Для медицинских работников анатомические особенности и пути прохода не представляют особой сложности. Поэтому, как правило, не возникает проблем при необходимости лечения и корректировки обонятельной функции.

Обонятельные нервы иннервируют слизистую оболочку носа. Обоняние позволяет человеку различать вкус пищи. Поэтому когда у больного заложены носовые проходы, наблюдается отек слизистой оболочки органа — пропадает чувство вкуса еды. Требуется лечение ЛОР органов.

Функциональные задачи

В задачи нервов данной чувствительности входят следующие функции:

улавливают различные запахи из внешней среды;
распознают запахи и передают информацию о них в головной мозг;
вызывают аппетит у человека;
провоцируют слюноотделение;
в случае улавливания плохого запаха вызывают тошноту и рвоту.

Для достижения вышеперечисленных функций нерв проходит через ретикулярную формацию, после чего направляется в ствол головного мозга. В этом месте обонятельные волокна соединяются с ядрами промежуточного, языкоглоточного, а также блуждающего нервного пути.

Когда человек улавливает какие — либо приятные ароматы или, наоборот, зловонные запахи, у него возникают определенные эмоции на лице. Это не случайно. Для того, чтобы была возможность таким образом отреагировать на запах волокнистые пучки обонятельного нерва связываются с тремя системами, среди которых находятся:

Подкорковый зрительный анализатор;
Гипоталамус;
Лимбическая система.

Аносмия

Это патологический процесс, при котором у человека пропадает обоняние. Характерной особенностью заболевания является то, что оно может возникать как с одной стороны, так и сразу в двух носовых проходах. В последнем случае речь идет о поражении слизистой носа при таких недугах, как ринит, синусит, гайморит, полип. Данные заболевания не грозят полной потерей обонятельной чувствительности, но на все патологического процесса, больной перестает различать запахи и вкус еды.

В случае односторонней потере обоняния следует искать причину в нервных путях. Чаще всего, причиной становится поражение нерва. Причинами такого недуга могут быть различные травмирования черепной коробки, глазницы, челюсти, носовых костей, которые повредили нервные пути. В ряде случаев наблюдается генетическая проблема, то есть недоразвитость системы при рождении. Нервные волокна также могут быть повреждены из — за сильного ушиба мозга, например, при падении на затылок.

Аносмию также вызывают различные воспалительные процессы, например этмоидит. Патология в запущенной стадии приводит к расплавлению решетчатой кости, которая негативно влияет на обонятельные нервные волокна.

Гипосмия и гиперосмия — это еще два недуга, которые связаны с органами чувствительности. Первый характеризуется снижением функции носа, второй, наоборот, обострением, например во время определенной формы истерии, а также у людей принимающих наркотические вещества через носовые проходы. Существуют люди, у которых гиперосмия является особенностью прохождения нервных путей по слизистой оболочке. Как правило, такие уникумы выбирают профессию парфюмеров.

Паросмия — галлюцинации обоняния. При вдыхании некоторых токсичных паров у человека развиваются неправильное восприятие запахов. Встречается у больных шизофренией, пациентов с недостатком железа в крови.

Анатомия

Обонятельный нерв относится к группе черепных, а так же нервов специальной чувствительности. Свое начало он берет на слизистой верхнего и среднего носового хода. Отростки нейросенсорных клеток формируют там первый нейрон обонятельного тракта.

Пятнадцать-двадцать безмиелиновых волокон проникают в полость черепа через горизонтальную пластинку решетчатой кости. Там они объединяются в обонятельную луковицу, которая является вторым нейроном пути. Из луковицы выходят длинные нервные отростки, которые направляются к обонятельному треугольнику. Затем они разделяются на две части и погружаются в переднюю продырявленную пластинку и прозрачную перегородку. Там находятся третьи нейроны пути.

После третьего нейрона тракт направляется к коре большого мозга, а именно в область крючка, к обонятельному анализатору. На этом участке заканчивается обонятельный нерв. Анатомия его достаточно проста, что позволяет врачам выявлять нарушения на разных участках и устранять их.

Функции

Само название структуры указывает на то, для чего она предназначена. Функции обонятельного нерва заключаются в улавливании запаха и его расшифровке. Они вызывают аппетит и слюноотделение, если аромат приятный, или, напротив, провоцируют тошному и рвоту, когда амбре оставляет желать лучшего.

Для того чтобы достичь такого эффекта, обонятельный нерв проходит через ретикулярную формацию и направляется в ствол мозга. Там волокна соединяются с ядрами промежуточного, языкоглоточного и блуждающего нервов. В этой области так же находятся ядра обонятельного нерва.

Известны факт, что те или иные запахи вызывают у нас определенные эмоции. Так вот, чтобы обеспечить подобную реакцию, волокна обонятельного нерва связываются с подкорковым зрительным анализатором, гипоталамусом и лимбической системой.

Аносмия

"Аносмия" переводится как "отсутствие обоняния". Если подобное состояние наблюдается с двух сторон, то это свидетельствует в пользу поражения слизистой носа (риниты, синуситы, полипы) и, как правило, не грозит никакими серьезными последствиями. Но при односторонней утрате обоняния необходимо задуматься о том, что может быть поражен обонятельный нерв.

Причинами заболевания могжет быть недоразвитый обонятельный тракт или переломы костей черепа, например, решетчатой пластинки. Ход обонятельного нерва вообще тесно связан с костными структурами черепа. Повредить волокна могут и осколки кости после перелома носа, верхней челюсти, глазницы. Повреждение обонятельных луковиц возможно и из-за ушиба вещества мозга, при падении на затылок.

Воспалительные заболевания, такие как этмоидит, в запущенных случаях расплавляют решетчатую кость и повреждают обонятельный нерв.

Гипосмия и гиперосмия

Гипосмия – это снижение обоняния. Оно может возникать из-за тех же причин, что и аносмия:

утолщения слизистой стенки носа;
воспалительных заболеваний;
новообразований;
травм.

Иногда это единственный признак аневризмы сосудов мозга или опухоли передней черепной ямки.

Гиперосмия (повышенное или обостренное обоняние), отмечается у эмоционально лабильных людей, а так же при некоторых формах истерии. Повышенная чувствительность к запахам наблюдается у людей, которые вдыхают наркотики, например, кокаин. Иногда гиперосмия обусловлена тем, что иннервация обонятельного нерва распространяется на большую область слизистой носа. Такие люди, чаще всего, становятся работниками парфюмерной промышленности.

Паросмия: обонятельные галлюцинации

Паросмия – это извращенное восприятие запаха, которое в норме встречается при беременности. Патологическая паросмия наблюдается иногда при шизофрении, поражении подкорковых центров обоняния (парагиппокампальной извилины и крючка), при истериях. У пациентов с железодефицитной анемией наблюдаются похожие симптомы: удовольствие от запаха бензина, краски, мокрого асфальта, мела.

Поражения обонятельного нерва в области височной доли вызывает специфическую ауру перед эпилептическими припадками и вызывает галлюцинации при психозах.

Методика исследования

Для того чтобы определить состояние обоняния у пациента, врач-невропатолог проводит специальные тесты на узнавание различных запахов. Индикаторные ароматы не должны быть слишком резкими, чтобы не нарушать чистоты эксперимента. Пациента просят успокоиться, закрыть глаза и прижать пальцем ноздрю. После этого ко второй ноздре постепенно подносят пахнущее вещество. Рекомендуют использовать знакомые для человека запахи, но при этом избегать нашатырного спирта, уксуса, так как при их вдыхании, кроме обонятельного, раздражается еще и тройничный нерв.

Врач регистрирует результаты тестов и интерпретирует их относительно нормы. Даже если пациент не может назвать вещество, сам факт ощущения запаха исключает поражение нерва.

Опухоли мозга и обоняние

При опухолях мозга различной локализации, гематомах, нарушении оттока ликвора и других процессах, которые сдавливают вещество мозга или придавливают его к костным образованиям черепа. В этом случае может развиваться одно- или двухстороннее нарушение обоняния. Врачу следует помнить, что нервные волокна перекрещиваются, поэтому даже при локализации поражения с одной стороны, гипосмия будет двухсторонняя.

Поражение обонятельного нерва является составной частью краниобазального синдрома. Он характеризуется не только сдавление мозгового вещества, но и его ишемией. У больных развивается патология первых шести пар черепных нервов. Симптомы могут быть неравномерными, встречаются различные комбинации.

Лечение

Патологии обонятельного нерва на первом его участке встречаются чаще всего в осенне-зимний период, когда наблюдается массовая заболеваемость ОРЗ и гриппом. Длительное течение недуга может вызвать полную утрату обоняния. Восстановление функций нерва занимает от десяти месяцев до года. Все это время необходимо проводить курсовое лечение по стимуляции регенеративных процессов.

В остром периоде ЛОР назначает физиотерапевтическое лечение:

микроволновую терапию носа и гайморовых пазух;
ультрафиолетовое облучение слизистой носа, мощностью 2-3 биодозы;
магнитотерапию крыльев носа и пазух верхней челюсти;
инфракрасное излучение с частотой 50-80 Гц.

Можно комбинировать первые два способа и последние два. Это ускоряет восстановление утраченных функций. После клинического выздоровления, для реабилитации также проводят следующее физиотерапевтическое лечение:

электрофорез с применением препаратов "Но-шпа", "Прозерин", а также никотиновой кислоты или лидазы;
ультрафонофорез носа и гайморовых пазух по десять минут ежедневно;
облучение красным спектром лазера;
эндоназальная электростимуляция.

Каждый курс терапии проводят до десяти дней с перерывами по пятнадцать-двадцать дней до полного восстановления функции обонятельного нерва.

Доктор технических наук В. МАЙОРОВ.

Чуть более четверти века назад в журнале "Наука и жизнь" (№ 1, 1978 г.) была опубликована статья "Загадка запаха". Ее автор, кандидат химических наук Г. Шульпин, справедливо отмечал, что современное ему состояние науки о запахах примерно такое же, как состояние органической химии в 1835 году. Тогда один из зачинателей этой науки, Ф. Велер, писал, что органическая химия представляется ему дремучим лесом, из которого невозможно выбраться. Но уже через четверть века А. М. Бутлеров, создав теорию химического строения вещества, сумел "выбраться из чащи". Шульпин выражал уверенность, что загадка запаха будет решена едва ли не быстрее, чем в случае органической химии.

И он оказался прав на все 100%! В последнее время произошел настоящий прорыв в понимании молекулярных основ обоняния. Разберем основные стадии восприятия запахов в свете современных представлений.

КАК ВОСПРИНИМАЕТСЯ ЗАПАХ

Проделаем простой опыт. Возьмем флакон с пахучей жидкостью, например духами, откроем пробку и понюхаем содержимое в спокойном ритме дыхания. Легко обнаружить, что мы ощущаем запах только во время вдоха; начинается выдох - запах исчезает.

При вдохе через нос воздух вместе с молекулами пахучего вещества (называемого обонятельным стимулом или одорантом) проходит в каждой из двух носовых полостей по щелевидному каналу сложной конфигурации, который образован продольной носовой перегородкой и тремя носовыми раковинами. Здесь воздух очищается от пыли, увлажняется и нагревается. Затем часть воздуха поступает в расположенную в верхней задней зоне канала обонятельную область, имеющую вид щели, покрытой обонятельным эпителием.

Общая поверхность, занимаемая эпителием в обеих половинках носа взрослого человека, невелика - 2 - 4 см 2 (у кролика эта величина равна 7-10 см 2 , у собак - 27 - 200 см 2 ). Эпителий покрыт слоем обонятельной слизи и содержит три типа первичных клеток: обонятельные рецепторы, опорные и базальные клетки. Влекомые воздухом пахучие молекулы проникают в носовую полость и переносятся над поверхностью эпителия. При нормальном спокойном дыхании вблизи обонятельного эпителия проходит 7 -10% вдыхаемого воздуха. Обонятельный эпителий имеет толщину приблизительно 150-300 мкм. Он покрыт слоем слизи (10-50 мкм), который молекулам одоранта предстоит преодолеть, прежде чем они провзаимодействуют со специальными сенсорными нейронами - обонятельными рецепторами.

Основная функция обонятельного рецептора состоит в выделении, кодировании и передаче информации об интенсивности, качестве и продолжительности запаха в обонятельную луковицу и специальным центрам в головном мозге. Эпителий в обеих носовых полостях у человека содержит приблизительно 10 млн обонятельных нейронов ( у кролика - около 100 млн, а у немецкой овчарки - до 225 млн).

Как известно, нейрон состоит из тела и отростков: аксонов и дендритов. Нервный импульс с одной нервной клетки на другую передается с аксона на дендрит. Диаметр утолщенной центральной части обонятельного нейрона (сомы) 5-10 мкм. Дендритная часть в виде волокнистых отростков диаметром 1-2 мкм выходит к внешней поверхности эпителия. Здесь дендриты заканчиваются утолщением, от которого отходит пучок из 6-12 ресничек (цилий) диаметром 0,2-0,3 мкм и длиной до 200 мкм, погруженный внутрь слоя слизи (у кролика число ресничек в одном рецепторном нейроне составляет 30-60, а у собак достигает 100-150). Отходящее от сомы нервное волокно (аксон) имеет диаметр около 0,2 мкм и выходит к внутренней поверхности эпителия. Здесь аксоны от соседних нейронов объединяются в жгуты (филы), доходящие до обонятельной луковицы.

Для того чтобы обонятельный сигнал был воспринят нейроном, молекула одоранта связывается со специальной белковой структурой, расположен ной в нейрональной клеточной мембране. Такая структура называется рецепторным белком. Используя методы молекулярной биологии, американские ученые Линда Бак и Ричард Аксель в 1991 году установили, что обонятельные нейроны у млекопитающих содержат около 1000 различных видов рецепторных белков (у человека их меньше - около 350). Признанием важности этого открытия стало присуждение им в 2004 году Нобелевской премии за исследования в области физиологии и медицины (см. "Наука и жизнь" № 12, 2004 г).

Каким образом рецепторы распределяются по нейронам: имеются ли отдельные представители этого семейства во всех обонятельных нейронах или каждый нейрон несет на своей мембране только один вид рецепторного белка? Как может мозг определить, какой из 1000 типов рецепторов подал сигнал? Имеющиеся данные позволяют сделать заключение о том, что на одном нейроне присутствует только обонятельный рецепторный белок одного вида. Нейроны с разными рецепторами обладают различной функциональностью, то есть в эпителии имеются тысячи различных типов нейронов. В этом случае проблема идентификации активированного запахом отдельного рецептора сводится к задаче выявления подавшего сигнал нейрона.

Принимая во внимание, что общее число обонятельных нейронов у человека около 10 млн, число обонятельных рецепторов одного типа исчисляется в среднем десятками тысяч.

Обонятельная система использует комбинаторную схему для идентификации одорантов и кодирования сигнала. Согласно ей один тип обонятельных рецепторов активируется множеством одорантов и один одорант активирует множество типов рецепторов. Различные одоранты кодируются различными комбинациями обонятельных рецепторов, причем увеличение концентрации стимула приводит к возрастанию числа активируемых рецепторов и к усложнению его рецепторного кода. В этой схеме каждый рецептор выступает в качестве одного из компонентов комбинаторного рецепторного кода для многих одорантов и как бы выполняет роль буквы своеобразного алфавита, из совокупности которых составляются соответствующие слова-запахи.

Минимальные структурные отличия молекул одорантов, например, по функциональной группе, по длине углеродной цепи, по пространственной структуре приводят к различному рецепторному коду. Для отличительного признака молекулы одоранта, способного изменить кодировку запаха, был предложен термин "одотоп" ( odotope ), или детерминант запаха. Различные обонятельные рецепторы, которые распознают один и тот же одорант, могут идентифицировать различные его признаки-одотопы. Одиночный обонятельный рецептор способен "различать" молекулы, отличающиеся длиной углеродной цепочки всего лишь на один атом углерода, или молекулы, имеющие одинаковую длину углеродной цепочки, но отличающиеся функциональной группой. Учитывая, что в эпителии млекопитающих имеется приблизительно 1000 видов обонятельных рецепторов, можно полагать, что такая комбинаторная схема позволяет различить громадное число одорантов (даже человек различает до 10 000 запахов).

Полученные в последнее время результаты экспериментальных исследований свойств обонятельных рецепторных белков позволили создать на молекулярном уровне структурную модель спиральной молекулы обонятельного белка. Обонятельные рецепторные белки принадлежат к суперсемейству мембранносвязанных рецепторов. Они пересекают двухслойную липидную мембрану реснички семь раз. У содержащей 300-350 аминокислот молекулы рецепторного белка три наружные петли соединяются с тремя внутриклеточными петлями семью пересекающими мембрану трансмембранными участками.

Находящиеся в потоке воздуха молекулы одоранта, перед тем как достичь обонятельных рецепторных нейронов, должны пересечь обволакива ющий поверхность обонятельного эпителия слой слизи. Физиологические функции слоя слизи полностью до сих пор не выяснены. Не вызывает сомнения, что она создает гидрофильную оболочку для чувствительных и хрупких обонятельных рецепторов, выполняя защитную функцию. Ведь систему восприятия сигнала нужно защитить от воздействия внешней среды, то есть от молекул одорантов, среди которых могут быть достаточно опасные и химически активные вещества.

Слой слизи состоит из двух подслоев. Внешний, водный, имеет толщину примерно 5 мкм, а внутренний, более вязкий, - около 30 мкм. Реснички-цилии направлены наклонно к внешней поверхности слоя слизи. Они образуют своего рода сетку с нерегулярными ячейками, причем эта сетка размещена у поверхности раздела подслоев так, что основная часть поверхности ресничек (около 85%) оказывается расположен ной вблизи границы раздела.

Слой слизи содержит разнообразные растворимые в воде белки, значительную часть которых составляют так называемые гликопротеины. Благодаря разветвленной молекулярной структуре эти белки способны связывать и удерживать молекулы воды, образуя гель.

Другие виды белков, содержащихся в слизи, взаимодействуют с молекулами одорантов и тем самым могут оказывать влияние на восприятие и распознавание запахов. Эти белки подразделяются на два основных класса - одорант-связующие белки (OBP) и одорант-разрушающие ферменты.

ОВР относятся к семейству белков, имеющих складчатую бочкообразную структуру с внутренней глубокой полостью, в которую попадают маленькие молекулы гидрофильных (жирорастворимых) одорантов. Разные подвиды этих белков отличаются высокой избирательностью взаимодействия с одорантами различных химических классов.

Полагают, что OBP способствуют растворению одоранта и транспортируют его молекулы сквозь слой слизи, действуют как фильтр для разделения одорантов, могут облегчать связывание одоранта с рецепторным белком и даже очищать околорецепторное пространство от ненужных компонентов.

Кроме одорант-связующих белков в слизи обонятельного эпителия вблизи рецепторных нейронов обнаружены несколько видов одорант-разрушающих ферментов. Все эти ферменты запускают реакции превращения молекул одорантов в другие соединения. Образующиеся в результате этих реакций продукты также вносят свой вклад в восприятие запаха. В конечном итоге все поступающие в слой слизи молекулы одорантов быстро, практически одновременно с завершением вдоха, теряют свою "запаховую" активность. Так что обонятельная система при каждом вдохе получает новую информацию от свежих порций одоранта.

ОБОНЯНИЕ НА УРОВНЕ МОЛЕКУЛ

Многие свойства системы восприятия запахов можно объяснить на молекулярном уровне. Молекула одоранта встречает на поверхности слизи, покрывающей обонятельный эпителий, молекулу одорант-связующего белка, которая связывает и переносит молекулу одоранта через слой слизи к поверхности реснички обонятельного нейрона. В ресничках осуществляется основной процесс передачи обонятельного сигнала. Его механизм достаточно типичен для многих видов взаимодействий физиологически активных веществ с рецепторами нервных клеток.

Молекула одоранта прикрепляется к определенному обонятельному рецептору (R). Между процессом связывания молекулы одоранта с рецептором и передачей обонятельного сигнала в нервную систему лежит сложный каскад биохимических реакций, проходящих в нейроне. Связывание молекулы одоранта с рецепторным белком активирует так называемый G-белок, расположенный на внутренней стороне клеточной мембраны. G-белок в свою очередь активирует аденилатциклазу (AC) - фермент, преобразующий внутриклеточный аденозинтрифосфат (ATP) в циклический аденозинмонофосфат (cAMP). А уже cAMP активирует другой мембранносвязанный белок, который называется ионным каналом, поскольку открывает и закрывает вход заряженным частицам внутрь клетки. Когда ионный канал открыт, в клетку проникают катионы металлов. Таким способом меняется электрический потенциал клеточной мембраны и генерируется электрический импульс, передающий сигнал с одного нейрона на другой.

Несколько молекулярных стадий передачи внутриклеточного сигнала обеспечивают его усиление, в результате чего небольшого числа молекул одоранта становится достаточно для генерирования нейроном электрического импульса. Такие усилительные каскады обеспечивают большую чувствительность системы восприятия запахов.

Итак, активация рецепторного белка молекулой одоранта в конечном счете приводит к генерированию электрического тока в обонятельном рецепторном нейроне. Ток распространяется по дендриту нейрона в его соматическую часть, где возбуждает выходной электрический импульс. Этот импульс передается по нейрональному аксону в обонятельную луковицу.

Одиночный электрический сигнал-импульс на выходе имеет длительность не более 5 мс и пиковую амплитуду около 100 мкВ. Почти все нейроны генерируют импульсы и при отсутствии воздействия одоранта, то есть обладают спонтанной активностью, называемой биологическим шумом. Частота этих импульсов меняется в диапазоне от 0,07 до 1,8 импульса в секунду.

Обонятельные рецепторные нейроны распознают громадное число разнообразных молекул пахучих веществ и посылают информацию о них через аксоны в обонятельную луковицу, служащую первым центром обработки обонятельной информации в головном мозге. Парные обонятельные луковицы представляют собой продолговатые образования "на ножках". Отсюда начинается путь обонятельного сигнала к полушариям мозга. Аксоны обонятельных нейронов оканчиваются в обонятельной луковице разветвлениями в сферических концентраторах (диаметром 100-200 мкм), называемых гломерулами. В гломерулах осуществляется контакт между окончаниями аксонов обонятельных нейронов и дендритами нейронов второго порядка, которыми являются митральные и пучковые клетки.

Митральные клетки - самые крупные нервные клетки, выходящие из обонятельной луковицы. Пучковые клетки меньше митральных, но функционально с ними схожи. Представление о количестве нервных клеток у млекопитающих могут дать характеристики обонятельной системы кролика. В ней имеется по 50 миллионов обонятельных рецепторных нейронов справа и слева (ровно в десять раз больше, чем у человека). Аксоны обонятельных рецепторов распределены между 1900 гломерулами обонятельной луковицы - примерно по 26 000 аксонов на гломерулу. Дендритные окончания 45 000 митральных и 130 000 пучковых клеток получают сигналы от аксонов в гломерулах и передают их из обонятельной луковицы в центры обоняния в головном мозге. Около 24 митральных и 70 пучковых клеток получают информацию от аксонов в каждой гломеруле. У человека около 10 млн аксонов обонятельных нейронов распределяются по 2000 гломерул обонятельной луковицы.

Все аксоны одной популяции обонятельных нейронов сходятся на две гломерулы, зеркально расположенные по разные стороны двумерного поверхностного слоя обонятельной луковицы. В зависимости от содержания передаваемого сигнала гломерулы активируются различным образом. Совокупность активированных гломерул называется картой запаха и представляет своего рода "слепок" запаха, то есть она показывает, из каких пахучих веществ состоит воспринимаемый обонятельный объект.

Механизм активации гломерул до сих пор не выяснен. Усилия исследователей направлены на то, чтобы выяснить, каким образом многообразие одорантов воспроизводится в двумерном слое гломерул на поверхности обонятельной луковицы. Кстати, эти отображения имеют динамический характер - они постоянно меняются в ходе восприятия запаха, усложняя научную задачу.

Обонятельная луковица - это большая многослойная нейросеть для пространственно-временнoй обработки отображения запаха в гломерулах. Ее можно рассматривать как совокупность множества микросхем с большим количеством связей, со взаимной активацией и ингибированием активности нейронов. Выполняемые нейронами операции выделяют характерные свойства карты запаха.

От обонятельной луковицы аксоны митральных и пучковых клеток передают информацию в первичные обонятельные участки коры головного мозга, а затем в высшие ее участки, где формируется осознанное ощущение запаха, и в лимбическую систему, которая порождает эмоциональную и мотивационную реакцию на обонятельный сигнал.

Свойства обонятельных зон коры головного мозга позволяют формировать ассоциативную память, которая устанавливает связь нового аромата с отпечатками воспринятых ранее обонятельных стимулов. Полагают, что процесс идентификации одоранта включает сравнение получающегося отображения с его описанием в семантической памяти. В случае совпадения отпечатка и памяти о запахе происходит какой-либо ответ (эмоциональный, двигательный) организма. Процесс этот осуществляется очень быстро, в течение секунды, и информация о совпадении после ответа сразу сбрасывается, поскольку мозг готовит себя к решению следующей задачи восприятия запаха.

То, о чем говорилось в предыдущих разделах, относится пусть к самому сложному, основополагающему, но начальному разделу науки о запахах - к их восприятию. Не раскрыт механизм взаимодействия обоняния с другими системами восприятия, например со вкусом (см. "Наука и жизнь" № 8, 2003 г., с. 16-20). Ведь известно, что если человеку зажать ноздри, то при дегустации даже хорошо известных вкусовых пищевых продуктов (например - кофе) он не в состоянии точно определить, что он пробовал. Достаточно разжать ноздри - и вкусовые ощущения восстанавливаются.

С молекулярной точки зрения пока непонятно, в каких единицах измерять интенсивность запаха и от чего она зависит, что такое качество запаха, его "букет", чем отличается один запах от другого и как охарактеризовать это отличие, что происходит с запахом при смешивании различных одорантов. Оказывается, что независимо от вида одорантов и уровня подготовленности даже опытный эксперт не может определить все составляющие смесь компоненты, если их больше трех. Если же смесь содержит более десяти одорантов, то человек не в состоянии идентифицировать ни одного из них.

Остается еще множество вопросов, касающихся механизмов и видов воздействия запахов на эмоциональное, психическое и физическое состояния человека. В последнее время на эту тему появилось немало спекуляций, чему поспособствовал вышедший в 1985 году роман П. Зюскинда "Парфюмер", более восьми лет прочно занимавший место в первой десятке бестселлеров на западном книжном рынке. Фантазии на тему чрезвычайной силы подсознательного воздействия ароматов на эмоциональное состояние человека обеспечили этому произведению огромный успех.

Однако художественный вымысел постепенно получает обоснование. Недавно в периодической печати появились сообщения о том, что американские военные "парфюмеры" разработали на редкость дурно пахнущую бомбу, способную не только вызвать отвращение, но и разогнать солдат противника или агрессивно настроенную толпу.

Общественные аллюзии на парфюмерные темы подстегнули всеобщий интерес к искусству ароматерапии. Расширилось использование ароматов в общественных местах, таких, как офисы, торговые залы, холлы гостиниц. Появились даже специальным образом ароматизированные товары, улучшающие настроение. Возникла такая отрасль рыночной экономики, как аромамаркетинг - "наука" о привлечении клиентов с помощью приятных запахов. Так, запах кожи навевает покупателю мысли о дорогом качественном товаре, аромат кофе побуждает к покупкам для домашнего ужина и т.д. Каким образом запахи формируют в головном мозге сигналы, побуждающие человека совершать покупки? Ученым предстоит совершить еще немало открытий, прежде чем ответить на этот и многие другие вопросы и отделить мифы о запахах от реальности.

Лозовская Е., канд. физ.-мат. наук. Штрих-код запаха // Наука и жизнь, 2004, № 12.

Майоров В. А. Запахи: их восприятие, воздействие, устранение. - М.: Мир, 2006.

Марголина А., канд. биол. наук. Сладкая власть феромонов // Наука и жизнь, 2005, № 7.

Шульпин Г., канд. хим. наук. Загадка запаха // Наука и жизнь, 1978, № 1.

Читайте также: