Запахи – сложные органические молекулы, попадающие в носоглотку вместе с вдыхаемым воздухом, – улавливаются рецепторами слизистой оболочки носа. Миллионы обонятельных нервных окончаний, каждое из которых обладает десятками идентичных рецепторов, пронизывают слизистую носа, реагируя на внешние воздействие[69]. Получаемые рецепторами сигналы передаются по аксонам – длинным отросткам нервных клеток, проникающим через маленькие отверстия в костях черепа в обонятельный бульбарный отдел мозга. Обнаруживая поразительную способность к самоорганизации, аксоны группируются таким образом, что тысячи аксонов, относящихся к нейронам с одинаковыми рецепторами, сходятся в одной и той же точке обонятельной луковицы. Каждый запах возбуждает какую-то часть группы, а затем мозг разносит соответствующий сигнал по разным отделам.
Характер запаха (свежий или тухлый, хороший или плохой) определяется в орбитофронтальной части коры головного мозга, той важнейшей части лобной доли мозга, которая отвечает за принятие решений, контроль эмоций, влечение и чувство долга[70]. Интенсивность запаха (его остроту) иногда определяет мозжечковая миндалина – миндалевидное образование, отвечающее за страх и другие эмоции, но «только в том случае, если запах эмоционально возбуждает», уточняет Готфрид (как, например, запах льва возбуждает газель, в отличие от запаха травы)[71].
В распознавании и анализе запаха – сильный или слабый, хороший или плохой – участвуют также отделы мозга, ответственные за память. Исследование, проведенное в 2005 году во Франции, показало, что при интерпретации запахов активируются участки памяти в обоих полушариях, – возможно, для того, полагают исследователи, чтобы способствовать выработке ассоциаций, которые помогают идентифицировать запах[72]. Как сказал один ученый, «нужно сначала вспомнить запах, а потом идентифицировать его»[73].
Некоторые запахи способны увлечь нас в глубины личных воспоминаний. Например, мне запах бекона напоминает летние дни детства, когда я просыпалась от запаха жарящихся ломтиков копченой свиной грудинки и корюшки – замечательной маленькой рыбки, которую мой дедушка рано утром ловил в темных водах озера Мичиган и жарил внукам на завтрак. Долгие годы множество свидетельств отдельных людей заставляло предположить, что запахи служат необычайно ярким напоминанием о пережитом. Это явление известно как «феномен Пруста», названный в честь знаменитого романиста, который описал, как вкус печенья «мадлен» возрождает в памяти детские воспоминания. Ученые доказали, что стимуляция обоняния действительно пробуждает воспоминания сильнее, чем «подсказки» всех прочих органов чувств[74]. И они сохраняются дольше других сенсорных воспоминаний[75]. Это тем более поразительно, что обонятельные клетки эпителия полости носа живут всего несколько месяцев, а затем их заменяют новые, которые заново устанавливают связь с клетками мозга.
Чем же обусловлено подобное воздействие запахов на память? Как полагает нейробиолог Линда Бак, «ароматные» воспоминания выдерживают испытание временем, потому что обонятельные клетки (старые или новые), заключающие в себе рецептор определенного запаха, всегда посылают свои сигналы в одну и ту же точку мозга[76].
Таким образом, нужно поговорить и об удивительной структуре обонятельной системы.
Первый глоток кофе не похож ни на что. Чтобы получить максимальное удовольствие от кофейного аромата, задержите напиток во рту, прежде чем проглотить его. Пары́ кофе проникнут из вашей глотки через нёбо в полость носа, а затем в обонятельную луковицу, чтобы прошептать: «А вот и я!» – вашему мозгу.
Возможно, вы уверены, что богатый вкус кофе ощущаете языком. Но букет кофе – как и любой другой букет – на 75 % состоит из запаха. Пригубите кофе «суматра», и язык подскажет вам лишь одно: кофе горький. Дана Смолл рассказывает: замечательный вкус кофе – это на самом деле замечательный аромат, который мы отождествляем со вкусом, потому что он воспринимается через рот.
Смолл и ее коллеги из Гарвардского университета обнаружили, что в мозге существует особая сенсорная система для обработки запахов, поступающих через рот[77]. Ученые провели эксперимент, в ходе которого в горло и ноздри волонтеров вставляли маленькие трубочки. Затем в разные трубки направили четыре различных запаха и просканировали мозг с помощью магнитно-резонансного томографа. Было обнаружено, что сигналы о запахах, связанных с пищей и поступивших разным путем (через горло и через нос), интерпретировались разными участками мозга. А это, по мнению Смолл и ее коллег, позволяет предположить, что в мозге существует как минимум две отдельные обонятельные подсистемы: одна распознает запахи удаленных объектов, другая – тех, что находятся во рту. Вторая подсистема задействуется, только когда мы жуем или глотаем.
«Важнейший факт, связанный с вкусовыми стимуляторами, – это то, что они вызывают основные человеческие эмоции – радость (сладкое) и раздражение (горькое)», – пишет Гордон Шеферд, нейробиолог из Йеля[78]. Они заложены в мозге с рождения. Реакция на ароматную составляющую вкуса, напротив, в основном вырабатывается со временем, замечает он, что объясняется, по всей вероятности, огромным разнообразием запахов в кухнях мира.
До недавнего времени наука мало знала о восприятии через рот. Сегодня инструменты генной инженерии и сканеры мозга позволяют приподнять завесу тайны над механизмом восприятия запаха. Те 25 % букета, которые определяются вкусом, распознаются вкусовыми рецепторами, расположенными в сосочках языка. Каждый рецептор отвечает за один из пяти вкусов: соленый, сладкий, кислый, горький и умами. Последний (от япон. umai – хороший и mi – вкус) отвечает за пикантный аромат таких продуктов, как куриный бульон, сыр пармезан, грибы и бекон.
Едва ли не в каждом учебнике вы найдете схемы, показывающие, какой вкус воспринимает тот или иной участок языка: кончик – сладкое, боковые края – кислое и т. д. Однако вопреки этим расхожим представлениям клетки, ответственные за распознавание пяти основных вкусов, разбросаны по всей поверхности языка. Некоторые из них расположены в глотке, гортани и надгортаннике, но основные – во вкусовых сосочках языка[79].
Любопытно, что вкусовые сосочки больше всего напоминают луковицу. Каждый из них состоит из сотни вкусовых клеток с рецепторами, которые и воспринимают вкус. Частички пищи, проникая через крошечные отверстия в сосочках, встречаются с рецепторами, которые посылают сигналы в соответствующий отдел коры головного мозга[80]. Мозг сопоставляет вкусовые ощущения с информацией о качестве и структуре – так сказать, «ротовым ощущением» пищи (которое делает хрустящий картофельный чипс восхитительным, а раскисший – неаппетитным), а в случае со жгучим красным перцем и другой острой пищей – с болевыми ощущениями, чтобы сформировать полное восприятие сладкого домашнего вкуса бананового хлеба или пряного голубя в вине.
Температура пищи – еще одна часть картины. Тепло усиливает ощущение сладости и горечи (вот почему горячий кофе такой вкусный)[81]. Действительно, даже изменение температуры языка – охлаждение или нагрев – вызывает у каждого второго человека вкусовые ощущения. В 2005 году группа ученых заявила об открытии странного феномена «теплового вкуса»[82]. При стимуляции языковых рецепторов сладкого вкуса открывается специальный канал. Оказалось, что тепло также открывает этот канал, активируя вкусовые рецепторы даже в том случае, когда пробовать нечего.
