Запахи способны вызывать яркие воспоминания из прошлого. Мы все это знаем, когда, вдохнув аромат печенья, уносимся на кухню к бабушке. Но как именно это происходит?

Более века назад Марсель Пруст (1871-1922) описал, как главный герой романа «В поисках утраченного времени», макая бисквитное печенье Мадлен в чашку чая, переживает воспоминания о своей юности, вызванные ароматом.

Даже появился термин «Эффекта Пруста» означает явление, когда определенный аромат вызывает яркие воспоминания о конкретном времени или месте из прошлого. Как объясняет это Кретьен ван Кампен в аннотации к своей книге «Эффект Пруста: Чувства как двери к утраченным воспоминаниям:

«[Этот эффект] относится к яркому переживанию событий из прошлого с помощью сенсорных стимулов. Многие из нас знакомы с теми особыми моментами, когда вас застает врасплох крошечный сенсорный стимул (например, запах мыла вашей матери), который вызывает интенсивное и эмоциональное воспоминание об эпизоде из вашего детства.»

Как эти яркие «прустовские» воспоминания, связанные с ранними стадиями детского развития, навсегда запечатлеваются в нашем мозгу? Новое исследование обоняния на мышах, проведенное учеными из Университета Кюсю в Японии, дает некоторые новые подсказки.

Ученые на примере обонятельных нейронов мыши изучали невероятные сложные процессы участия многих белков, в частности, белка BMPR-2, в регуляции ветвления нейронов путем укрепления нейронных связей, связанных с определенным запахом во время раннего развития.

Используя удобную для обывателя метафору, японские нейробиологи описывают механизмы, вовлеченные в избирательную обрезку или укрепление нейронных связей, участвующих в обонянии мозга в период раннего развития, как «биомолекулярное дерево бонсай».

По принципу «используй или потеряешь», только те дендриты, которые активируются специфическим запахом, образуют прочные и долговечные связи, в то время как неиспользуемые дендриты подрезаются или отрезаются, как лишние ветки на ухоженном дереве бонсай.

Авторы говорят: «В начале развития нейронов они образуют избыточное количество связей, которые постепенно устраняются по мере укрепления других. Вопрос о том, как нейронные цепи ремоделируются со временем, особенно на ранних стадиях развития, остается открытым в нейробиологии. Основная причина, по которой мы используем обонятельные нейроны, заключается в том, что они легко доступны и изучаемы, а митральные клетки развивают только одну ветвь. Когда обонятельный нейрон обнаруживает специфическую молекулу, которую мы чувствуем, он посылает сигнал на определенную «путевую станцию» в обонятельной луковице мозга, называемую гломерулой. Затем этот сигнал передается в мозг через митральные клетки. Одна митральная клетка получает сигналы для одного конкретного запаха».

Источник

Потеря обоняния, состояние, известное как аносмия, может серьезно повлиять на качество жизни человека, затрудняя вкус пищи, обнаружение вредных веществ, переносимых по воздуху, и выполнение других функций, зависящих от органов чувств.

Люди с аносмией могут испытывать проблемы с весом, снижение социального взаимодействия, депрессию и общее беспокойство.

«В наше исследование мы включили участников из разных областей; однако большинство из них проживало в городских районах с самым высоким уровнем загрязнения», — говорит ведущий автор Муругаппан Раманатан, ринолог и доцент кафедры отоларингологии и хирургии головы и шеи Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса.

«Мы хотели оценить, как их воздействие PM2,5 — вдыхаемые твердые частицы размером менее 2,5 микрометра или примерно в 30 раз меньше диаметра человеческого волоса — может привести к потере обоняния».

Согласно Агентству по охране окружающей среды США (EPA), PM2,5 (PM означает «твердые частицы» “particulate matter”) — это термин, обозначающий смесь твердых частиц и жидких капель, находящихся в воздухе. В зависимости от местоположения PM2,5 может состоять из многих материалов, включая пыль, грязь, сажу, дым, органические соединения и металлы. Это было связано с сердечно-сосудистыми заболеваниями, раком легких, снижением способности когнитивного мышления, хронической обструктивной болезнью легких, астмой и преждевременной смертью.

Предыдущие исследования связывали PM2,5 как вероятную причину потери обоняния — связь, которую Раманатан и его команда решили изучить более подробно.

В своем исследовании исследователи рассмотрели 2690 человек в возрасте 18 лет и старше, которых отоларингологи обследовали в период с января 2013 года по декабрь 2016 года. Из них у 538 была диагностирована аносмия, средний возраст — 54 года, и большинство из них составляли мужчины (339 или 63%).

Данные о загрязнении воздуха для исследования были получены из системы качества воздуха Агентства по охране окружающей среды США. Исследователи загрузили данные в сложную компьютерную модель, включающую метеорологические и спутниковые измерения окружающей среды, информацию о землепользовании и моделирование переносимых по воздуху химических веществ, чтобы оценить уровни загрязнения PM2,5 в пределах жилых почтовых индексов участников. Модель была создана Чжэнью Чжаном, докторантом отоларингологии.

Исследователи обнаружили, что длительное воздействие PM2,5 в воздухе увеличивает риск потери запаха почти вдвое (в 1,6–1,7 раза). Они считают, что это может происходить потому, что расположение обонятельного нерва, который содержит сенсорные нервные волокна, связанные с обонянием, помещает его непосредственно на пути вдыхаемых материалов PM2,5.

«Основываясь на этом результате, мы считаем, что длительное воздействие высоких уровней PM2,5 представляет собой общий фактор риска потери обоняния, особенно у уязвимых групп населения, таких как пожилые люди, — но также и фактор, который потенциально можно изменить, если источники компонентов PM2,5 можно лучше контролировать», — говорит Раманатан.

Затем исследователи планируют изучить социально-экономические факторы среди пациентов с аносмией, чтобы определить, влияют ли они на вероятность воздействия загрязнения воздуха PM2,5. Они также надеются оценить другие компоненты загрязнения воздуха, которые могут способствовать потере запаха, такие как озон.

Zhang, Z., Rowan, N. R., Pinto, J. M., London, N. R., Lane, A. P., Biswal, S., & Ramanathan, M., Jr. (2021). Exposure to Particulate Matter Air Pollution and Anosmia. JAMA Network Open, 4(5), e2111606–e2111606. https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2021.11606

Источник: https://www.futurity.org/anosmia-smell-air-pollution-2574562-2/ 

Согласно исследованиям, плохое обоняние может указывать на повышенный риск пневмонии у пожилых людей.

Потеря обоняния — один из наиболее распространенных симптомов COVID-19, но в течение двух десятилетий она была связана с другими заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона и деменция.

«Около четверти взрослых в возрасте 65 лет и старше имеют плохое обоняние», — говорит Хунлей Чен, профессор кафедры эпидемиологии и биостатистики Медицинского колледжа Университета штата Мичиган. «В отличие от нарушений зрения или слуха, этим сенсорным дефицитом в значительной степени пренебрегали; более двух третей людей с плохим обонянием даже не подозревают об этом».

В рамках исследования Чен и его команда обнаружили возможную связь между плохим обонянием и повышенным риском госпитализации с пневмонией. Они проанализировали данные о состоянии здоровья за 13 лет у 2 494 пожилых людей в возрасте от 71 до 82 лет из городских районов Питтсбурга, штат Пенсильвания, и Мемфиса, штат Теннесси. Это исследование было направлено на изучение того, связано ли плохое обоняние у пожилых людей с более высоким риском развития пневмонии в будущем.

Исследование Чена опубликовано в журнале The Lancet Healthy Longevity (Yuan et al., 2021). Участники прошли краткий тест на определение запаха или B-SIT, используя общие запахи, такие как лимоны и бензин, чтобы определить, было ли их обоняние хорошим, умеренным или плохим. Затем в течение следующих 13 лет за участниками наблюдали с помощью клинических обследований и последующих телефонных звонков для выявления госпитализации из-за пневмонии.

Исследователи обнаружили, что по сравнению с участниками с хорошим обонянием, участники с плохим обонянием были примерно на 50% чаще госпитализированы с пневмонией в любой момент времени в течение 13-летнего периода наблюдения. Среди участников с плохим обонянием и никогда ранее не болевших пневмонией, риск заболеть первой пневмонией был примерно на 40% выше.

«Насколько нам известно, это исследование предоставляет первые эпидемиологические доказательства того, что плохое обоняние связано с долгосрочным повышенным риском пневмонии у пожилых людей», — говорит Якун Юань, научный сотрудник исследовательской группы Чена.

Это исследование предоставляет доказательства того, что плохое обоняние может иметь более широкие последствия для здоровья, помимо его связи с болезнью Паркинсона и деменцией.

«Это всего лишь пример того, как мало мы знаем об этом распространенном сенсорном дефиците», — говорит Чен. «Плохое обоняние у пожилых людей как фактор риска или маркер может предвещать множественные хронические заболевания, о которых мы не знали. Чтобы понять, что этот общий сенсорный дефицит означает для нашего здоровья, нам нужно мыслить нестандартно».

Источник: Эмили Лордич из Университета штата Мичиган.

Yuan, Y., Luo, Z., Li, C., Pinto, J. M., Shiroma, E. J., Simonsick, E. M., & Chen, H. (2021). Poor olfaction and pneumonia hospitalisation among community-dwelling older adults: A cohort study. The Lancet Healthy Longevity, 2(5), e275–e282. https://doi.org/10.1016/S2666-7568(21)00083-0

Китайские ученые (Ding et al., 2020) провели исследование, в котором они давали людям понюхать 12 запахов. Наряду с этим они замеряли когнитивные функции. Затем людей наблюдали в течение 5 лет. К концу периода у 75 человек (8%) была диагностирована деменция. Выяснилось, что эти люди пять лет назад имели проблемы с определением запаха мяты.

В другом похожем эксперименте (Ding et al., 2020b) ученые вычислили, что для предсказания деменции помогут и другие запахи: апельсин, корица, перечная мята и ананас. Но в это раз запах корицы оказался победителем по предсказательной силе.

Ding, D., Xiao, Z., Liang, X., Wu, W., Zhao, Q., & Cao, Y. (2020). Predictive Value of Odor Identification for Incident Dementia: The Shanghai Aging Study. Frontiers In Aging Neuroscience, 12, 266. https://doi.org/10.3389/fnagi.2020.00266

Ding, D., Liang, X., Xiao, Z., Wu, W., Zhao, Q., & Cao, Y. (2020b). Can dementia be predicted using olfactory identification test in the elderly? A Bayesian network analysis. Brain and Behavior, 10(11), e01822. https://doi.org/10.1002/brb3.1822

Уникальный случай, зарегистрированный, возможно впервые в истории, девушки с аносмией. У девочки в 13 лет была диагностирована аносмия, отсутствие обоняния. В 24 года она начала воспринимать какие-то ароматы, в основном, парфюмерные. Сразу же стала сообщать, что обоняние ее только раздражало: большинство запахов воспринимались неприятными. То, что ей нравилось, можно было перечислить на пальцах одной руки: запахи лаванды и карри. Она стала даже падать в обморок, и объясняла это обонятельным стрессом – насколько отвратительными казалось ей большинство того, что вокруг. Ученые объясняют это отсутствием ассоциативных связей с ароматами. Это очень похоже на то, что чувствуют люди с потерей слуха, когда им вживляют кохлеарный имплант: они также могут оказаться среди неприятных и непонятных звуков.

Чем интересно это исследование: насколько мы еще мало знаем, если это первый случай, и насколько обоняние занимает важное и прочное место в восприятии мира, коль оно так редко ломается.

Pellegrino, R., Mignot, C., Georgiopoulos, C., Haehner, A., & Hummel, T. (2021). Consequences of gaining olfactory function after lifelong anosmia. Neurocase, 1–5. https://doi.org/10.1080/13554794.2021.1921221

До 95% людей с болезнью Паркинсона теряют способность обонять за десять или более лет до появления других симптомов, а примерно 20% людей теряют обоняние по несвязанным причинам.

Как отличить эти группы людей друг от друга? Ответ на это вопрос может помочь врачам начать лечение болезни Паркинсона на много лет раньше, до того, как нервные клетки, контролирующие движение, повредятся или умрут.

Система тройничного нерва тесно связана с обонянием, но обладает определенным набором качеств. Эта система обслуживает различные структуры, такие как ткани вокруг рта и ноздрей, язык или зубы и десны. Эта сенсорная система позволяет нам ощущать пряность острого перца или свежесть мяты. Поэтому люди с болезнью Паркинсона не чувствуют запаха, но могут определить свежесть растений, таких как эвкалипт, или пряность перца чили. Напротив, люди, которые теряют обоняние по причинам, не связанным с болезнью Паркинсона, по-видимому, также имеют дефекты тройничного нерва.

Сегодня появилась гипотеза, что потеря обоняния, связанная с COVID-19, может привести к появлению симптомов Паркинсона.

Источник: https://parkinsonsnewstoday.com/2021/06/09/senses-related-to-smell-may-be-predictor-of-parkinsons/

Недавно группа ученых из Швеции и Германии обнаружила нечто неординарное: человек в состоянии почувствовать запах, оставленный одной-единственной мухой. Если точнее, – феромон, выделяемый самкой обычной фруктовой мухой. Один из самых чувствительных обонятельных рецепторов человека, оказывается, специально нацелен на распознавание этого запаха. Настолько, что мы в состоянии почувствовать запах одной единственной мухи, и способны отличить по запаху европейскую фруктовую муху от ее зимбабвийской родственницы. Сама самка использует этот феромон для привлечения самцов. Но нам-то зачем? Неужто муха пытается и нас соблазнить своими запахами, чтобы мы, по крайней мере, не брались за мухобойку?

Фруктовая дрозофила, или плодовая мушка – одна из самых распространенных насекомых. Как выяснилось, она сопровождала человека в его переходе из Африки более чем десять тысяч лет назад. Ее можно назвать домашней мухой, потому что ее жизнь тесно связана с человеком – она питается чем удается у нас поживиться, она выживает в холодном климате, проживая в теплых помещениях. Теоретические она может считаться домашним животным и управлять нашим поведением за счет феромона.

Конечно, есть менее эксцентричные объяснения. Это пахучее вещество, Z4-11Al было обнаружено также в кориандре и клементинах, в окисленных животных жирах, и в других животных. Так что, скорее всего, мы делим способность различать это запах, потому что он почему-то важен для нас обоих. Нечто похожее было выяснено ранее – у людей и у мух есть способность обонять даже очень тонкий запах плесени, которая губительна для как для тех, так и других.

Frey, T., Kwadha, C. A., Wallin, E. A., Holgersson, E., Hedenström, E., Bohman, B., Bengtsson, M., Becher, P. G., Krautwurst, D., & Witzgall, P. (2020). The human odorant receptor OR10A6 is tuned to the pheromone of the commensal fruit fly Drosophila melanogaster. BioRxiv, 2020.12.07.414714. https://doi.org/10.1101/2020.12.07.414714