Мы живем в ярком и шумном мире, в котором наши зрительные и слуховые системы засыпаны информацией. Но как насчет обоняния? Можем ли мы чему-нибудь научиться, изучая обоняние?

Нам очень легко описать кому-нибудь картину, одежду, в которой вчера был ваш коллега, или вашу новую любимую песню. Казалось бы, наша языковая система очень эффективно работает с нашими системами восприятия. Ранние психолингвисты предположили, что знания, полученные через зрение, и знания, полученные через лингвистический ввод, были представлены аналогичным образом, что облегчало разговор о зрении. В соответствии с этой идеей, пространственные представления, полученные из видения, и пространственные представления, полученные из языка, оказались сопоставимыми. В одном исследовании участники изучали пространственные схемы через визуальное восприятие или пространственные описания, а затем выносили суждения о направлении и расстоянии относительно пространственных представлений. Результаты показали, что участники показали одинаковые результаты как в визуальных, так и в языковых условиях.

В отличие от зрения, обоняние не так сильно связано с языком. Вы легко можете описать вчерашние посиделки с друзьями – кто во что был одет, кто что делал, но в вашей речи может совсем не быть слов, связанных с обонянием.

Люди без тренировки могут правильно назвать запах только примерно в 50% случаев, даже обычные повседневные запахи, такие как кофе и арахисовое масло. Этот недостаток именования весьма шокирует по сравнению с легкостью именования визуальных объектов. Отвлекитесь на минутку, осмотритесь, и представьте себе, что вы можете назвать только половину предметов и объектов, которые вы видите. Если такое произойдёт – это сигнал задуматься о серьёзных нарушениях. Часто это может быть перенесенного инсульта.

Но если услышать, прочитать или произнести слово «корица», то обонятельная кора мгновенно активируется, и отличить корицу становится сразу легче.

По сравнению со зрением, обоняние более «невыразимо» — обонятельные переживания действительно труднее передать словами. В английском и других языках, на которых говорят на Западе, существует очень мало слов, которые могли бы говорить только о запахах. Мы можем сказать про что-то «вонючее» или «ароматное», но трудно найти конкретные слова запаха, которые дали бы вам больше информации о запахе, кроме его приятности.

Считается, что приятность — это главное измерение, с помощью которого воспринимаются запахи, но на самом деле это ограничивает количество способов, которыми мы можем говорить о запахах. Вместо этого многие люди прибегают к разговору об источнике запаха, например, «пахнет бананом», «пахнет фруктами», что, следовательно, активирует другие концептуальные ассоциации с этим объектом, такие как форма и цвет.

Было высказано предположение, что из-за ограничений в мышлении и разговоре о запахах восприятие запахов и суждения могут быть легко сформированы вербальными ярлыками и визуальной информацией. Язык должен влиять на обоняние больше, чем другие модальности восприятия, потому что мы не можем видеть запахи, мы не можем легко локализовать их в пространстве и не можем легко их идентифицировать. Поэтому вместо этого мы ищем любую другую информацию в окружающей среде, например, язык, чтобы сообщить о восприятии запаха. Было показано, что присвоение запаху названия помогает различать запахи, например, определять, являются ли два запаха одинаковыми или разными. Язык также может изменить восприятие запаха. Простое обозначение того же запаха как «сыр» по сравнению с «запахом тела» может привести к различиям в оценках приятности. Аналогичным образом ученые обнаружили, что явная маркировка ароматов унисекс как мужских или женских заставляет участников воспринимать аромат как более мужской или женский. Эти эффекты были описаны как «обонятельные иллюзии».

Как это соотносится с влиянием языка на зрение? Множество исследований предоставили доказательства того, что язык может влиять на зрительное восприятие. Например, мы быстрее можем различать цвета или формы, если у них разные имена. Ученые обнаружили, что отличить цветную цель от отвлекающих факторов было легче, когда у отвлекающих факторов было другое название цвета, например, синяя цель с зелеными отвлекающими элементами, чем когда они были одинаковыми, например, зеленая цель с зелеными отвлекающими элементами, даже несмотря на цветовое расстояние между ними.  Точно так же обнаружили, что визуальный поиск цели среди отвлекающих факторов был проще, когда объекты были помечены как «2» и «5», по сравнению с отсутствием словесных меток.

Таким образом, язык может облегчить визуальную обработку. Но может ли язык изменить воспринимаемую идентичность визуального объекта так же, как запахи? Все мы знаем визуальную иллюзию вазы Рубина, в которой в один момент визуально воспринимаются два лица, в следующий момент — ваза. В этой иллюзии мы можем контролировать, какую интерпретацию мы видим, размышляя о каждой конкретной концепции.

Запах и мозг

Мы знаем об обонятельной коре меньше, чем знаем про другие чувства восприятия. Есть указание на то, что первичная обонятельная кора имеет подобласти, по-разному реагирующие на приятные запахи и неприятные запахи, и что разные области обрабатывают качество запаха в зависимости от структуры запаха, но организация обонятельной коры не была нанесена на карту топографическим способом, сопоставимым со зрением. Фактически, было высказано предположение, что запахи могут обрабатываться комплексно, а не отдельными компонентами. Картирование организации первичной обонятельной коры становится более проблематичным, потому что структурно связанные запахи могут иметь разные запахи, но структурно различные запахи могут пахнуть одинаково. Это говорит о том, что связь между ощущением запаха и восприятием запаха непредсказуема.

Есть и другие характеристики, которые отличают обонятельное восприятие и язык от зрения. Во-первых, важно расположение обонятельной коры. Обонятельная кора головного мозга расположена очень близко к лимбической системе и хорошо связана с системами эмоций и памяти. Эта близость к эмоциям и памяти может привести к тому, что люди будут иметь сильные эмоциональные реакции на запахи, а запахи могут быть мощными триггерами автобиографических воспоминаний, с воспоминаниями более эмоциональными, чем автобиографические воспоминания, вызванные другими модальностями. В то время как визуальные объекты легко интегрируются с семантической информацией, которая является неотъемлемой частью значения слова, объекты запаха вместо этого наделены эмоциями и воспоминаниями.

Другой важный факт об организации обонятельной системы касается ее связи с языковой системой мозга. Считается, что запах и язык «плохо связаны». На нервном уровне обонятельная кора более «напрямую» связана с языковыми областями мозга: интеграция лингвистической и обонятельной информации происходит только в третьем синапсе рецепторного нейрона. Но это означает, что по сравнению с визуальной информацией, которая обрабатывалась на нескольких корковых и подкорковых уровнях, информация об запахе обрабатывается меньше и становится более грубой к тому времени, когда она достигает лингвистической информации. Поэтому она гораздо менее проработана, чем визуальная информация, что впоследствии затрудняет поиск слов. Поскольку обонятельная информация принимается грубым зерном, более вероятно, что для наименования активируются широкие категории, например, фрукты, а не конкретное качество запаха или исходный термин, например, лимон.

Запах в разных культурах

Недавняя работа подчеркнула важность кросс-культурных исследований взаимоотношений языка и восприятия. Несоответствие между визуальным языком и восприятием и обонятельным языком, и восприятием может быть просто западной проблемой. На Западе запахом пренебрегают. Мы редко говорим о запахах и делаем все возможное, чтобы избавиться от запахов из окружающей среды. Психологи обнаружили, что в 13 различных языках и культурах глаголы видения преобладали в разговоре о чувствах, а глаголы обоняния встречались реже во всех языках, кроме одного. Тем не менее, в некоторых незападных культурах мира разговоры о запахах являются обычным явлением, и языки таких культур на самом деле предоставляют достаточно средств, чтобы точно говорить о запахах. Например, говорящие на языке джахаи на Малайском полуострове так же хорошо говорят о запахах, как и о цветах. Язык джахаи содержит ряд конкретных абстрактных терминов запаха, сравнимых с терминами цвета, например, красный, синий, в том смысле, что они не относятся к конкретным источникам запаха, например, лимон, корица, а абстрактны по ряду запахов. Термин cŋɛs, например, используется для запахов с «острым» запахом, таких как бензин, дым и помет летучих мышей. Таким образом, носители языка лучше подготовлены к разговору о запахе, чем носители западных языков, у которых мало терминов для описания запаха. Для людей, принадлежащих к культуре джахаи, запах — неотъемлемая часть их повседневной жизни, отраженная в их культурных традициях и идеалах. Это поднимает вопрос, в какой степени опыт и культурные обычаи могут влиять на язык и восприятие. В соответствии с этим, данные экспертов (например, винологов) показывают, что наименование запаха может быть сформировано с учетом соответствующего опыта.

Зачем изучать обоняние?

Итак, что обоняние может рассказать нам о языке и восприятии в целом? Поскольку обоняние является менее доминирующей модальностью в повседневных взаимодействиях, оно может выявить различия языка и процессов восприятия для более игнорируемой модальности. Отражается ли частота использования и полезность обоняния и зрения в способах обсуждения этих модальностей и их уязвимости перед языковым влиянием? Возможно, обонятельный язык и восприятие просто «достаточно хороши» для того, для чего нужно обоняние. Интегрируя результаты обонятельной области в теории языка и восприятия, мы можем выявить общие механизмы. Кроме того, можно делать прогнозы между эффектами восприятия языка и глубиной коркового анализа — о зрении легче говорить, и оно более устойчиво к языковому влиянию, поскольку оно обрабатывается на более детальном, естественном уровне. Корковые и подкорковые связи также могут играть важную роль в языке и восприятии, при этом запахи более подвержены воспоминаниям или эмоциональной информации, а зрение — семантическим ассоциациям. Наконец, изучение межъязыковых различий и различий в культурных практиках может дополнительно прояснить факторы опыта, которые могут формировать обонятельное и зрительное познание. В целом, обнаружение сходства и различий между модальностями восприятия может «рассказать нам кое-что фундаментальное об ограничениях на то, как сознание и рассуждение могут патрулировать нашу внутреннюю жизнь».

Это редактированная версию эссе Лауры Спид из Университета Неймегена, Нидерланды.
Speed, L. J. (2016). The knowing nose. The Psychologist, Vol.29.

Люди присваивают «валентность запаха» приятным запахам (шипящий бекон) и неприятным запахам (тухлая рыба). Новое исследование показывает, как мозг кодирует положительные и отрицательные стимулы и почему обоняние является молниеносной системой предупреждения.

Запахи с отрицательной валентностью обрабатываются быстрее, чем приятные ароматы. Неприятные запахи вызывают мгновенное поведение избегания.

Люди и другие животные полагаются на обоняние для выживания. Положительные запахи заставляют млекопитающих искать приятные вознаграждения (например, вкусную еду, секс). С другой стороны, неблагоприятные запахи предупреждают об опасности (например, токсичные испарения, гнилая пища) и отталкивают нас от вещей, которые могут причинить физический вред или привести к смерти.

Около 5 процентов человеческого мозга отведено органу обоняния, который позволяет нам различать миллионы различных запахов в течение нескольких миллисекунд после того, как мы уловили запах, вдыхаемый через носовые ходы. Некоторые запахи нейтральны, но большинство запахов имеют положительную или отрицательную валентность и кодируются в бессознательных областях мозга как хорошие/безопасные или плохие/опасные.

Валентность запаха заставляет нас приблизиться или отталкивает нас. Новое исследование (Iravani et al., 2021), проведенное в шведском Каролинском институте, о том, как обонятельная луковица обрабатывает положительную и отрицательную «валентность запаха», проливает свет на то, как неприятный запах мгновенно подготавливает центральную нервную систему и моторную кору к тому, чтобы избежать опасности. Эти результаты были опубликованы 19 октября в рецензируемом журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Бехзад Иравани и его коллеги обнаружили, что запахи, ассоциирующиеся с неприятными ощущениями, обрабатываются раньше и быстрее, чем запахи с положительной валентностью. Кроме того, запахи с негативной валентностью вызывают немедленную реакцию избегания через моторную кору головного мозга.

«Человеческая реакция избегания на неприятные запахи, связанные с опасностью, долгое время рассматривалась как сознательный когнитивный процесс, но наше исследование впервые показывает, что она бессознательна и чрезвычайно быстра», — сказал Иравани, исследователь из Каролинского отделения клинической нейронауки, в пресс-релизе. «Полученные результаты позволяют предположить, что обоняние играет важную роль в нашей способности обнаруживать опасность в непосредственной близости, и в значительной степени эта способность является более бессознательной, чем наша реакция на опасность, опосредованная органами зрения и слуха».

Для исследования человека шведские ученые использовали электрофизиологические показатели обонятельной луковицы (ОБ) в ответ на запахи с положительной и отрицательной валентностью. Примечательно, что они обнаружили, что ОБ реагирует на негативные запахи гораздо быстрее, чем на приятные.

В течение примерно 300 миллисекунд после того, как человек почувствовал запах гнили, обонятельный орган может передать сигнал в моторную кору головного мозга, который немедленно заставляет его тело двигаться в сторону от потенциально опасного запаха. Это молниеносное поведение избегания всем телом, вызываемое запахами с отрицательной валентностью, происходит почти мгновенно.

Однако запахи с положительной валентностью, которые могут заставить людей подойти ближе и сделать второй вдох, обрабатываются по гораздо более медленному каналу, который, похоже, не вызывает автоматической реакции подготовки к бою или бегству в моторной коре.

Еще одно недавнее исследование (Zhang et al., 2021), посвященное тому, как положительные и отрицательные стимулы заставляют и отталкивают мозг млекопитающих, показало, что в базолатеральной миндалине (BLA) есть два различных класса нейронов, которые управляют валентно-специфическим поведением у мышей. Эти результаты исследований Лаборатории Колд Спринг Харбор были опубликованы 18 октября в рецензируемом журнале Nature Neuroscience.

Нейроны отрицательной валентности активируются при аверсивных или вредных стимулах, тогда как нейроны положительной валентности реагируют на приятные или вознаграждающие стимулы.

У мышей каждый класс нейронов BLA передает информацию о положительной или отрицательной валентности через различные миндале-стриатальные цепи, которые проецируются от обонятельного бугорка и ядра аккумбенса. Следовательно, валентно-специфическая мотивация избегать чего-то опасного или искать что-то полезное связана с валентно-специфическими нейронами BLA с отличительными структурами входа-выхода.

Примечательно, что оба типа валентно-специфических нейронов разбросаны по всей базолатеральной миндалине и сосуществуют бок о бок. «Они пространственно перемешаны. Когда вы начинаете их изображать, вы понимаете, что некоторые нейроны реагируют только на хорошие вещи, некоторые — только на плохие, точно так же, как перец и соль, смешанные вместе, выполняют разную работу», — пояснил старший автор исследования Бо Ли в пресс-релизе.

Необходимо провести дополнительные исследования обонятельных мотивационных схем, чтобы лучше понять, как негативная или позитивная валентность запаха вызывает избегающее или ищущее поведение через специфические для валентности схемы мозга, которые могут вызывать зависимость, тревогу и посттравматические стрессовые расстройства (ПТСР).

Behzad Iravani, Martin Schaefer, Donald A. Wilson, Artin Arshamian, Johan N. Lundström. “The Human Olfactory Bulb Processes Odor Valence Representation and Cues Motor Avoidance Behavior.” PNAS (First published: October 19, 2021)

Xian Zhang, Wuqiang Guan, Tao Yang, Alessandro Furlan, Xiong Xiao, Kai Yu, Xu An, William Galbavy, Charu Ramakrishnan, Karl Deisseroth, Kimberly Ritola, Adam Hantman, Miao He, Z. Josh Huang & Bo Li. “Genetically Identified Amygdala–Striatal Circuits for Valence-Specific Behaviors.” Nature Neuroscience (First published: October 18, 2021)

Источник 

Ученые из института Вейцмана и Тель-Авивского университета в Израиле проделали интересный эксперимент. Они подносили определенные пахнущие вещества к одной из ноздрей спящих участников исследования. Эти запахи активировали специфические воспоминания.

Если днем мы изучаем что-то новое, и сопровождаем процесс обучения определенным запахом, то во время сна мы можем, в определенной мере, продолжить процесс обучения, если будем обонять тот же запах.

Но ученые пошли дальше: они использовали уникальную характеристику обонятельной системы человека: если вдыхать запахи через левую ноздрю, то активируется преимущественно левое полушарие мозга; через правую – правое. Таким образом, ученые предположили, что обонятельная стимуляция одной ноздри может привести к «односторонней» активации мозга и, следовательно, если ее проводить во время сна, она может избирательно реагировать на воспоминания на одной стороне мозга.

Участникам подавали слова, расположенные на одной стороне монитора, так, что другой глаз (и соответствующее полушарие) этого не видел. Это сопровождалось запахом розы. Затем, во время сна, подавая аромат только в одну ноздрю, учёные могли активировать воспоминания только тех слов, которые были расположены на соответствующей стороне экрана.

Что это значит: по сути, найден перспективный способ активации полушария для терапии при травматических воспоминаниях. Они чаще всего хранятся на правой стороне.

Аналогично можно придумать о методах терапии при односторонних инсультах.

Ссылка: https://www.weizmann.ac.il/WeizmannCompass/sections/briefs/scent-of-a-memory

Обоняние — по сравнению с другими органами чувств, такими как зрение и слух — имеет привилегированный доступ к разгадке детских воспоминаний. Все началось с романа французского писателя Марселя Пруста, который был особенно заинтересован в понимании механики своего собственного бытия и той роли, которую в нем играет память. Проект привел к десятилетнему исследованию его жизни в более чем миллионе слов (1 267 069 слов, если быть точным). Обычный роман в 250 страниц обычно состоит из 75 000 слов. В романе «В поисках утраченного времени» (À la recherche du temps perdu, 1913-1927) есть поразительный отрывок в самом начале романа, когда рассказчик Пруста, Марсель, средних лет, потягивает чайную ложечку тиллеля (чай из цветущей липы), смешанного с крошками маленького пирожного мадлен. Вкус и запах вызывают сцены из его детства: они возвращают его в старые дома деревни, где он вырос, на улицы, по которым его посылали с поручениями, в скверы и сады и, наконец, в спальню тети Леонии, где он пил пропитанный мадленом тиллеля:

И как только я узнал вкус кусочка мадлена, обмакнутого в липово-цветочный чай, который тетя давала мне […] сразу же старый серый дом на улице, где находилась ее спальня, прилетел, как трап, чтобы пристроиться к маленькому крылу, выходящему в сад, который был построен для моих родителей позади него [… А вместе с домом — город, с утра до вечера и в любую погоду, площадь, куда меня отправляли перед обедом, улицы, куда я ходил по делам, тропинки, по которым мы гуляли в хорошую погоду. И как в игре, которой японцы развлекаются, наполняя фарфоровую чашу водой и опуская в нее маленькие кусочки бумаги, до тех пор неясные, которые, как только их погружают в воду, вытягиваются и принимают форму, окрашиваются и различаются, становятся цветами, домами, человеческими фигурами, твердыми и узнаваемыми, так и теперь все цветы в нашем саду и в парке М. Сванн, вода в воде, вода, вода, вода, вода, вода, вода, вода, вода, вода, вода, вода, вода, вода, вода. Swann’s park, water-lilies on the Vivonne, and the good people of the village and their little dwellings, and the church and all of Combray and its surroundings, all this that is assuming form and substance, emerged, city and garden alike, from my cup of tea.

После публикации романа психологи и неврологи пытались понять и воспроизвести то, что стало известно, как феномен Пруста. Теперь мы знаем, что запахи лучше других стимулов вызывают автобиографические воспоминания. Это объясняется прямыми связями обоняния с частями лимбической системы, участвующими в формировании эмоций и памяти. Нейронная основа обоняния уникальна. Обоняние — единственное чувство, которое обходит таламическое реле и имеет первичный доступ к областям мозга, обычно активным во время эмоциональной обработки (миндалина), формирования долгосрочной памяти (гиппокамп) и когнитивных рассуждений и оценок высшего порядка (орбитофронтальная кора). Именно этот необычный нейронный состав привел многих к предположениям об уникальной роли обоняния в памяти, эмоциях и познании высшего порядка.

Что означает феномен Пруста?

Для Барри К. Смита немедленное и непроизвольное воспоминание, вызванных запахом, вызывает интересные философские и научные вопросы: «Действительно ли воспоминания о запахах возвращают нас к тому, как все было, или они просто вызывают в нас убеждение, что все было именно так? В конце концов, мы не можем вернуться назад и проверить, точно ли наши воспоминания соответствуют запомненной сцене. Возможно, воспоминания о запахах просто передают интенсивное яркое ощущение прошлого, как будто оно переживается заново, подобно тому, как дежа вю заставляет нас чувствовать, что мы уже переживали этот опыт раньше». Это интересное философское замечание, поскольку оно предполагает, что Пруст приводит нас к эпистемологической головоломке в том смысле, что мы просто не можем знать, каков точный статус восстановленного опыта. Мозг — это черный ящик, и мы не можем полностью понять электрохимические процессы, происходящие внутри черепа.

Пруст показывает нам, что эмоции и ощущения приходят раньше воспоминаний. Когда он пьет чай, проходит много времени, прежде чем возникает автобиографическое, семантическое воспоминание (рассказ о воспоминании). В романе воспоминания о Комбре, его улицах и парках и, наконец, о доме его бабушки, занимают шесть страниц: извлечение воспоминаний, вызванных запахом, на самом деле является тяжелой работой, потому что запахи трудно назвать и описать. Обоняние известно, как молчаливое чувство. Хотя запахи могут вызывать сильные эмоциональные ощущения, которые могут стать столь же эмоциональными воспоминаниями, нам трудно идентифицировать запахи — если только вы не принадлежите к джахаи, сообществу охотников-собирателей, живущих на Малайском полуострове, которые могут назвать запахи так же легко, как цвета. Запах не только дает более эмоциональные воспоминания, но и отличается от вербальной или визуальной информации.

Запахи особенно хорошо вызывают ностальгию, что не удивит читателей Пруста, хотя тонкости влияния обоняния на возникновение ностальгии описаны очень подробно. И эта ностальгия имеет множество положительных эффектов для людей: «Вызванная ароматом ностальгия предсказывает более высокие уровни позитивного аффекта, самооценки, самодостаточности, оптимизма, социальной связанности и смысла жизни».

Феномен Пруста показывает, что литература способна дать возможность различным дисциплинам говорить друг с другом. Нейронаука может объяснить, почему запах является сильным спусковым крючком, психология может показать, какие стимулы оказывают особенно яркое и эмоциональное воздействие, но литература играет не менее важную роль в раскрытии того, как работает память. Можно утверждать, что без литературы эмоции остаются безмолвными, что литература — это ключ к тому, чтобы дать голос безмолвному чувству.

Более широкое значение феномена Пруста связано не только с ностальгией по нашему личному, субъективному прошлому: вызывая сильные, эмоциональные воспоминания детства, мы воссоединяемся с нашими прежними «я», с теми «я», которые мы (возможно) забыли. Этот процесс полезен, поскольку позволяет нам взглянуть на свою жизнь под другим углом, что дает нам возможность перспективы и созерцания. Эти моменты сталкивают нас с нашими молодыми «я», возможно, другими, более невинными, и таким образом задают вопросы о самости и причинности — мы задаемся вопросом, как мы оказались там, где мы сейчас — какой жизненный выбор, мотивы и желания привели нас туда, где мы оказались сегодня.

• Этот отрывок взят из книги «Запах, память и литература в Черной стране» (Palgrave Macmillan), под редакцией Себастьяна Гроса и Р.М. Фрэнсиса.

Источник

Нейропластичность, о которой говорят так много в последнее время, — особенность мозга к реорганизации. Она включается после инсульта, травмы мозга, или, потери обоняния. Обоняние интересно тем, что оно сверхпластично – и эта способность к реорганизации активируется простыми нюхательными движениями носа и втягиванием воздуха. Тренировка обоняния – вне зависимости от того, есть ли потеря чувствительности ли нет, приносит огромную пользу (Kollndorfer et al., 2014).

Обонятельные тренировки могут активировать нейропластичность не только для восстановления обоняния, но и для восстановления после травмы мозга, любого вирусного заболевания, или любой другой болезни, которая так или иначе отражается на мозге. Обонятельные тренировки просто ускоряют выздоровление в таких случаях.

Kollndorfer, K., Kowalczyk, K., Hoche, E., Mueller, C., Pollak, M., Trattnig, S., & Schöpf, V. (2014). Recovery of Olfactory Function Induces Neuroplasticity Effects in Patients with Smell Loss. Neural Plasticity. https://doi.org/10.1155/6020