Наші очі працюють як ніс: учені з'ясували, що ми бачимо запахи через форми об'єктів

Більшість людей рідко замислюються про те, як працюють їхні органи чуття — доти, доки щось не порушить їхню роботу. Однак здатність бачити, відчувати запахи і сприймати світ таким, яким він є сьогодні, формувалася мільйони років. Те, що здається буденним — запах кави чи вигляд стиглого банана, є результатом складної взаємодії між різними частинами мозку. І, як показало нове дослідження, деякі з цих зв'язків набагато глибші, ніж передбачалося, пише Salon.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Дослідження, опубліковане в журналі Nature, вивчило, як запахи представлені в людському мозку на найфундаментальнішому рівні: на рівні окремих нейронів. Вчені довгий час не могли вивчити цей процес на людях через етичні міркування, оскільки реєстрація активності окремих нейронів зазвичай вимагає інвазивних процедур. Однак пацієнти з епілепсією, які проходять діагностичну операцію, надали їм унікальну можливість зробити це.

У рамках лікування в їхній мозок було імплантовано глибинні електроди, що дало змогу дослідникам вставляти ультратонкі мікропроводи для реєстрації активності нейронів без додаткового ризику для хворих. Під час дослідження пацієнтам давали відчути різні запахи — банана, часнику, лакриці, а також показували відповідні зображення і слова.

Результати показали дещо незвичне: певні нейрони в піриформній корі — ділянці мозку, що відповідає за нюх, спрацьовували не тільки у відповідь на запах, а й коли людина бачила зображення відповідного об'єкта або читала його назву. Аналогічна активність була виявлена і в мигдалині — ділянці, пов'язаній з пам'яттю та емоціями. Ці нейрони, які отримали назву "нюхові концептуальні клітини", свідчать про те, що мозок пов'язує запахи, види і слова тісніше, ніж вважалося раніше.

З 1 856 нейронів 66 реагували як на візуальні, так і на нюхові стимули, що спантеличило дослідників. Зазвичай вважається, що області обробки сенсорних сигналів функціонують незалежно одна від одної — не можна очікувати, що нюховий центр мозку відреагує на написане слово або зображення.

Провідний автор дослідження Флоріан Морманн припустив, що цей феномен може відображати "нюхову образність" — здатність подумки відтворювати запах на основі візуальних ознак. Якщо це так, то це може пояснити, чому, побачивши знайому їжу, одразу ж згадується її запах, навіть якщо його немає. Їхня робота пов'язана з ширшою концепцією, відомою як кросмодальні відповідності, коли люди інстинктивно пов'язують сенсорні особливості між різними модальностями.

Дослідження показали, що більшість людей пов'язують певні смаки з певними формами або звуками: солодкість — з округлими формами, гіркоту — з незграбними формами, і навіть високочастотні звуки — з кислим смаком. Цей ефект, що спостерігається в різних культурах, дає змогу припустити наявність неврологічного підґрунтя для опрацювання та інтеграції сенсорної інформації.

Ці висновки відкривають шлях як до нових знань, так і до нових питань про сприйняття, пам'ять і навіть мову. Якщо мозок пов'язує запахи з візуальними уявленнями, чи змінює зміна зовнішнього вигляду об'єкта сприйняття його запаху? Ідея про те, що троянда під будь-яким іншим ім'ям буде пахнути так само солодко, може виявитися правильною, але якщо змінити її колір або форму, чи залишаться відчуття колишніми? Заплутана мережа сенсорних зв'язків у мозку говорить про те, що сприйняття набагато складніше, ніж здається на перший погляд.

Раніше Фокус писав про особливий запах, притаманний людям похилого віку та його витоки. Нове дослідження показало, що люди, як і тварини, можуть визначати вік за одним лише запахом.

Також Фокус писав про паралельний світ собак, через який їм життєво необхідно все нюхати. Собаки мають набагато кращий нюх, ніж людина. З його допомогою тварини можуть отримати набагато більше інформації і про себе, і про навколишній світ.