Наши глаза работают как нос: ученые выяснили, что мы видим запахи через формы объектов

Большинство людей редко задумываются о том, как работают их органы чувств — до тех пор, пока что-то не нарушит их работу. Однако способность видеть, чувствовать запахи и воспринимать мир таким, какой он есть сегодня, формировалась миллионы лет. То, что кажется обыденным — запах кофе или вид спелого банана, является результатом сложного взаимодействия между различными частями мозга. И, как показало новое исследование, некоторые из этих связей гораздо глубже, чем предполагалось, пишет Salon.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Исследование, опубликованное в журнале Nature, изучило, как запахи представлены в человеческом мозге на самом фундаментальном уровне: на уровне отдельных нейронов. Ученые долгое время не могли изучить этот процесс на людях из-за этических соображений, поскольку регистрация активности отдельных нейронов обычно требует инвазивных процедур. Однако пациенты с эпилепсией, проходящие диагностическую операцию, предоставили им уникальную возможность сделать это.

В рамках лечения в их мозг были имплантированы глубинные электроды, что позволило исследователям вставлять ультратонкие микропровода для регистрации активности нейронов без дополнительного риска для больных. В ходе исследования пациентам давали почувствовать различные запахи — банана, чеснока, лакрицы, а также показывали соответствующие изображения и слова.

Результаты показали нечто необычное: определенные нейроны в пириформной коре — области мозга, отвечающей за обоняние, срабатывали не только в ответ на запах, но и когда человек видел изображение соответствующего объекта или читал его название. Аналогичная активность была обнаружена и в миндалине — области, связанной с памятью и эмоциями. Эти нейроны, получившие название "обонятельные концептуальные клетки", свидетельствуют о том, что мозг связывает запахи, виды и слова более тесно, чем считалось ранее.

Из 1 856 нейронов 66 реагировали как на визуальные, так и на обонятельные стимулы, что озадачило исследователей. Обычно считается, что области обработки сенсорных сигналов функционируют независимо друг от друга — нельзя ожидать, что обонятельный центр мозга отреагирует на написанное слово или изображение.

Ведущий автор исследования Флориан Морманн предположил, что этот феномен может отражать "обонятельную образность" — способность мысленно воссоздавать запах на основе визуальных признаков. Если это так, то это может объяснить, почему при виде знакомой еды сразу же вспоминается ее запах, даже если его нет. Их работа связана с более широкой концепцией, известной как кроссмодальные соответствия, когда люди инстинктивно связывают сенсорные особенности между различными модальностями.

Исследования показали, что большинство людей связывают определенные вкусы с определенными формами или звуками: сладость — с округлыми формами, горечь — с угловатыми формами, и даже высокочастотные звуки — с кислым вкусом. Этот эффект, наблюдаемый в разных культурах, позволяет предположить наличие неврологической основы для обработки и интеграции сенсорной информации.

Эти выводы открывают путь как к новым знаниям, так и к новым вопросам о восприятии, памяти и даже языке. Если мозг связывает запахи с визуальными представлениями, изменяет ли изменение внешнего вида объекта восприятие его запаха? Идея о том, что роза под любым другим именем будет пахнуть так же сладко, может оказаться верной, но если изменить ее цвет или форму, останутся ли ощущения прежними? Запутанная сеть сенсорных связей в мозге говорит о том, что восприятие гораздо сложнее, чем кажется на первый взгляд.

Также Фокус писал о параллельном мире собак, из-за которого им жизненно необходимо все нюхать. Собаки обладают гораздо лучшим обонянием, чем человек. С его помощью животные могут получить намного больше информации и о себе, и об окружающем мире.