Кратко: используя свое обоняние. Чтобы узнать, как – читайте дальше.

Запахи неразрывно связаны с памятью. Автор Мэгги Даунс исследует, что делает ароматы такими стойкими и как мы можем уловить более сильные впечатления от путешествий.

Мягкий шарф с золотыми нитями в моих руках хранит секрет. Когда я зарываюсь носом в ткань и глубоко вдыхаю, меня встречает Красное море. В одно мгновение я переношусь в безмятежную приморскую хижину на Синайском полуострове Египта.

Не буквально, конечно. Я все еще стою в своей коробчатой квартире в залитом солнцем Палм-Спрингс. Но этот шарф переносит меня в то место, где я путешествовала в 2011 году. На фоне бурных событий «арабской весны» мне было трудно покинуть страну. Тогда меня познакомили с бедуином по имени Абдулла, который отвез меня в лагерь своего друга в Нувейбе. Он нашел для меня безопасное место для ночлега — уютную соломенную хижину в двух шагах от шелковистой ряби воды — и договорился со своим другом, чтобы тот посадил меня на паром до Иордании на следующее утро.

В ту ночь мы с Абдуллой сидели, скрестив ноги, на берегу. К тому времени уже стемнело, луна стала спелой и мандариновой. Мы оба были голодны, поэтому он приготовил импровизированный ужин из фруктового коктейля, булочек для хот-догов и завернутых в фольгу кубиков плавленого сыра. Когда я призналась, что меня пугает неопределенность ситуации, Абдулла пообещал, что я буду в безопасности. Затем он научил меня арабской пословице о связи, которая образуется между людьми, обедавшими вместе: «Между нами хлеб и соль». Это значит, что мы питались за одним столом; теперь у нас есть связь.

Когда он уходил, Абдулла подарил мне шемаг, который был намотан вокруг его головы.

Аромат, вплетенный в ткань, — это мускусный шампунь, морской воздух, солнечный свет, сладкая трава. Но в этом аромате есть и комфортное качество, как будто обнимаешь давнего друга. Он пахнет доверием.

Спустя десятилетие этот аромат все еще может вызвать в памяти тот момент времени.

Запахи привязывают нас к нашим впечатлениям от места — будь то теплый, бульонный запах киоска Том Ям в Бангкоке или гладкий, кожаный аромат роскошного лобби отеля — и делают их самым лучшим сувениром. В конце концов, запах бесплатен, доступен и может сохраняться дольше, чем сувениры.

Причина такой силы этих воспоминаний кроется в том, как устроен наш мозг. Все сенсорные данные от осязания, вкуса, зрения и слуха сначала проходят через таламус, который действует как ретрансляционная станция, передавая информацию в мозг. Обоняние — единственное чувство, которое напрямую и без промедления направляется в передний мозг, ту самую область, которая отвечает за эмоции и память.

Запах связывает нас с нашими ощущениями места.

Именно поэтому запахи, хотя и кажутся мимолетными, могут быть более выразительными, чем фотографии или видео. Физиологически мы испытываем висцеральную реакцию на запах, и многочисленные исследования показали, что воспоминания, вызванные запахом, более эмоциональны, чем воспоминания, связанные с другими органами чувств.

«Эти ассоциации жестко заложены в нас», — говорит Саския Уилсон-Браун, основатель Института искусства и обоняния в Лос-Анджелесе, некоммерческой организации, которая занимается просвещением людей в области запахов и поддерживает экспериментальные проекты по созданию ароматов. «Единственное, что я могу назвать эквивалентным, это музыка, например, когда вы слышите песню в определенный момент вашей жизни, и каждый раз, когда вы слышите эту песню снова, вы испытываете то чувство [связанное с тем предыдущим моментом времени]».

Но запах еще более абстрактен, чем музыка, продолжает она. «В запахе есть какая-то неосязаемость, которую мы не можем выразить словами, как в песне», — говорит она. «Это чувство, по сути, самое близкое к путешествию во времени, которое с легкостью переносит нас через годы и километры».

Запах также влияет на наш опыт. Никто не знает этого лучше, чем доктор Кейт Маклин, дизайнер и исследователь из Кента, Англия, которая создает сенсорные карты городов на основе обонятельного ландшафта — или, как она его называет, запахового ландшафта — и проводит международные «обонятельные прогулки» по всему миру от Манхэттена до Марселя.

Во время «прогулки по запахам» участники медленно передвигаются по городу, а Маклин ведет их, вдыхая запахи зданий, растений и даже мусорных баков. Это происходит на разных этапах, таких как

улавливание запахов: регулярное дыхание и обнаружение ароматов, проходящих мимо носа,

охота за запахами: более глубокое, более целенаправленное вдыхание запахов через нерегулярные промежутки времени и

свободное обоняние: сочетание того и другого.

После этого Маклин ведет группу через анализ опыта прогулки по запахам, помогая участникам визуализировать запахи, обсудить их интенсивность и найти язык для объяснения запахов помимо буквального обоняния.

Подобно шарфу Абдуллы, который представляет собой амальгаму запахов, участники обонятельной прогулки часто обнаруживают сложные запахи, сочетающие несколько элементов в одном запахе. Один из участников обонятельной прогулки сказал, что затхлое британское муниципальное здание, заполненное пыльной бумагой, пахнет «местным правительством»; другой описал разнообразие запахов в сингапурском районе как «тяжелую жизнь»; подземный переход в Киеве вызвал запах «воды от вареных сосисок».

Добавление сложности: Обонятельный мир быстротечен, поэтому обонятельный пейзаж никогда не бывает фиксированным. Местность будет пахнуть по-разному в зависимости от сезона, погоды, времени суток, даже от того, кто проходит мимо с бутербродом с фрикадельками. Кроме того, ни у одного человека нет одинаковых ощущений от запаха.

«В итоге вы получаете постоянно меняющуюся вещь, зависящую от точки зрения каждого человека», — говорит Маклин. «Кто-то с другой генетической структурой или даже кто-то с другим ростом будет иметь другое впечатление от места2.

Несмотря на то, что ароматический пейзаж у каждого человека разный, акт сбора запахов позволяет понять, что делает место уникальным, потому что помогает нам его изучить: Как город справляется со своим мусором? Что производится на заводах? Какие продукты нравятся людям? Какие местные растения и цветы? Каковы основные виды транспорта?

Это то, что открывает нам то или иное место, в конечном итоге формируя наши воспоминания о путешествии. Помимо запаха, мы наполняем запах смыслом.

«Вместо того чтобы просто описать вещь, которую вы почуяли — например, я почувствовал запах резиновой шины велосипеда, — вы получаете нечто невероятно богатое2, — говорит Маклин. «Запахи придают месту повествование».

Как создать свои собственные воспоминания о запахах

1. Выделите около 30 минут на прогулку с запахами. Помните, что есть разница между дыханием и обонянием.

«Одно — это телесная функция, другое — сознательное действие», — говорит Маклин. «В любом случае, вы должны уметь распознавать запахи, но принюхивание усиливает обонятельный эпителий, который находится в полости носа и улавливает молекулы запаха, поскольку вы активно вдыхаете больше воздуха».

2. Постарайтесь сделать другие органы чувств второстепенными. Закройте глаза — это поможет отделить визуальное восприятие от запаха.

«Делать это очень утомительно, но с практикой становится легче», — говорит Маклин.

3. Когда вы почувствуете интересный запах, спросите у местных жителей, что это такое и откуда он взялся. Также подумайте о своем опыте, связанном с этим запахом.

Маклин советует задавать себе вопросы типа: «Если бы этот запах был цветом, какого цвета он был бы? Как вы ощущаете этот запах, ударил ли он вам прямо в нос? Или он мягко вдыхался? Был ли это резкий, острый запах? Был ли он мягким, округлым?»

4. Чувствуете запах, который кажется вам неприятным? Смиритесь с этим. «Вы просто должны оседлать его. Это как волна, на которой вы находитесь. Ты позволяешь ей обрушиться на тебя и двигаться дальше», — говорит Саския Уилсон-Браун. «В каком-то странном смысле, вы можете принять это».

Источник

Японская биотехнологическая компания разработала скрининговый тест с использованием крошечных червей для обнаружения ранних признаков рака поджелудочной железы в моче, надеясь, что он поможет повысить эффективность рутинного скрининга.

Ученые давно знают, что запах биологических жидкостей больных раком отличается от запаха здоровых людей, а собаки обучены определять болезнь по дыханию или образцам мочи.

Но компания Hirotsu Bio Science генетически модифицировала вид червей-нематод под названием C. elegans — длиной около одного миллиметра, с острым обонянием — для реакции на мочу людей с раком поджелудочной железы, который, как известно, трудно обнаружить на ранней стадии.

«Это крупное технологическое достижение», — сказал генеральный директор компании Такааки Хироцу, ученый, изучавший нематод.

Токийская компания уже использовала червей для выявления рака в скрининговых тестах, правда, не уточняя, какого именно типа.

Новый тест не предназначен для диагностики рака поджелудочной железы, но он может помочь повысить эффективность рутинного скрининга, поскольку образцы мочи можно собирать дома без необходимости посещения больницы, сказал Хироцу на пресс-конференции во вторник.

Если черви отреагируют на биоматериал, то пациента направят к врачу для дальнейшего обследования, сказал он.

Он надеется, что это поможет повысить уровень выявления рака в Японии, где, как и во многих других странах, во время пандемии снизился уровень скрининга, поскольку люди избегали посещения врачей.

Даже до пандемии японские пациенты являлись на скрининг рака реже, чем многие их сверстники в развитых странах, согласно данным ОЭСР.

«Это меняет ситуацию… Люди должны изменить свое отношение к скринингу рака», — сказал Эрик ди Лучио, руководитель исследовательского центра фирмы.

Хироцу и Университет Осаки подробно описали способности C. elegans к обнаружению рака в совместном исследовании, опубликованном в начале этого года в рецензируемом журнале Oncotarget.

В отдельных тестах, проведенных фирмой, черви правильно определили все 22 образца мочи пациентов с раком поджелудочной железы, включая людей с ранними стадиями заболевания.

Тим Эдвардс, старший преподаватель психологии в Университете Вайкато в Новой Зеландии, который изучал способность собак выявлять рак легких, сказал, что использование червей представляется «многообещающим».

Эдвардс, не связанный с японской фирмой, отметил, что в отличие от собак, червей не нужно обучать вынюхивать рак у пациентов.

Дэвид Коларич, доцент Австралийского центра гликомики рака, отметил, что «нетрадиционный» характер метода может быть «одной из причин, почему он не привлек к себе больше внимания». «Лично я считаю, что мы должны использовать все разумные стратегии для разработки и определения тестов, которые помогут нам выявить рак как можно раньше», — сказал он.

Но он предупредил, что новые методы диагностики должны «обладать превосходной специфичностью и чувствительностью, чтобы рак выявлялся как можно раньше и чтобы можно было избежать ложноположительных диагнозов рака».

Источник

В больнице в Барселоне врач держит пробирку под носом Энкарны Овьедо, чтобы проверить, чувствует ли она какой-нибудь запах — спустя целых 18 месяцев после того, как она переболела Ковидом. «Мед, ваниль, шоколад или корица?» — спрашивает он ее в отделении обоняния больницы Mutua Terrassa к северо-западу от Барселоны. «Ваниль?» — отвечает 66-летняя женщина, ее тон неуверенный.

Овьедо — одна из примерно полумиллиона человек, потерявших обоняние в Испании после заражения вирусом. Она заразилась легкой формой Ковид-19 в марте 2020 года, когда вирус охватил страну, которая вскоре стала одной из самых пострадавших в Европе. Врачи пытаются помочь Овьедо и другим людям восстановить обоняние с помощью «тренировки обоняния» — долгого и медленного процесса, который включает в себя нюхание различных запахов в течение нескольких месяцев, чтобы переучить мозг распознавать различные запахи.

«Потеря обоняния затрагивает около 70 процентов пациентов, перенесших Ковид», — говорит Хоаким Муллол, возглавляющий клинику обоняния в барселонской больнице Hospital Clinic. Четверть всех людей, потерявших обоняние из-за Ковида, не восстанавливают его полностью еще долгое время после болезни, добавляет он.

Овьедо — один из примерно 90 человек, в основном пациентов с «длинным Ковидом», которые прошли лечение от потери обоняния в клинике Mutua Terrassa с момента ее открытия в феврале. После первого обследования они начинают четырехмесячную программу реабилитации, которая включает еженедельные занятия с терапевтом, помогающим пациентам пытаться распознавать запахи.

Овьедо закончил программу в начале этого года и периодически возвращается в клинику обоняния, чтобы проверить, есть ли улучшения. Но пока никаких изменений не произошло.

«Я бы хотела быть такой, какой была раньше, чтобы, приходя домой, я могла сказать, как приятно пахнет в моем доме», — говорит она.

Теперь она чаще принимает душ, поскольку не может определить, не пахнет ли от нее.

Для других людей, потерявших обоняние после заражения вирусом, когда оно возвращается, не все бывает как раньше. «Мне стало казаться, что все вокруг пахнет горелым, как будто мой нос находится над фритюрницей», — говорит Кристина Вальдивия, которая заболела в марте 2020 года и полностью потеряла обоняние на три месяца. После бесконечных мучений и нескольких консультаций со специалистами она обратилась в больничную клинику, где ей поставили диагноз «паросмия» — искаженное восприятие запахов.

Это был обычный диагноз для выздоравливающих пациентов с Ковидом, и ей сказали, что ей придется пройти курс терапии, чтобы восстановить обоняние.

Дважды в день Вальдивия нюхала флаконы с различными запахами, впитывая их запахи, чтобы попытаться восстановить обонятельные связи. Она вновь обрела способность чувствовать некоторые запахи, например, цитрусовых, но другие остаются неуловимыми.

«Кофе — это ужасно, это смесь бензина и чего-то гниющего», — говорит 47-летняя Вальдивия. Пациенты говорят, что отсутствие обоняния усложняет их повседневную жизнь больше, чем люди себе представляют. Вальдивия скучает по запаху своего сына. Но запахи других людей кажутся ей отвратительными.

«Если я обнимаю свою свекровь, свою мать, то запах просто ужасен… Со всем этим трудно справиться», — говорит она.

Маллол говорит, что потеря обоняния провоцирует депрессию и потерю веса у некоторых пациентов. «Нос позволяет нам чувствовать запах того, что мы едим, что мы пьем, связываться с внешним миром», — сказал он. «Мы обнаруживаем вещи, которые могут быть опасны, например, газ, испорченные продукты. Когда мы удаляем это, человек оказывается отрезанным от мира».

Источник

Исследования показали, что вероятность развития болезни Альцгеймера у женщин выше, чем у мужчин. Есть ряд небольших изменений, которые могут помочь защитить их мозг.

Если вы женщина среднего возраста, то вполне вероятно, что у вас дома есть дети школьного возраста. Также возможно, что вы находитесь на той стадии, когда ваши родители начинают испытывать проблемы со здоровьем и нуждаются в дополнительной поддержке. Одной из таких родительских проблем может быть болезнь Альцгеймера, наиболее распространенная форма деменции. Уход за человеком с болезнью Альцгеймера — это тяжкое бремя, и это бремя часто ложится на плечи женщин. Это бремя к тому же несет и риск заболевания самой деменцией.

Об этом должны задуматься прежде всего женщины. Потому что вероятность развития болезни Альцгеймера у них гораздо выше, чем у мужчин: риск выше на 30-50 процентов. Вероятность развития болезни Альцгеймера у 60-летней женщины в два раза выше, чем вероятность развития рака груди. Две трети пациентов с болезнью Альцгеймера – женщины.

Кроме того, изменения в мозге, которые являются предвестниками болезни Альцгеймера, могут начаться за десятилетия до появления каких-либо симптомов. Поэтому в наших интересах узнать, что можно сделать с этим прямо сейчас.

Можно ли вообще предотвратить болезнь Альцгеймера?

Хорошая новость заключается в том, что болезнь Альцгеймера не является неизбежной. Хотя есть факторы риска, с которыми мы ничего не можем поделать, например, возраст, есть и другие, которые мы можем изменить, чтобы потенциально снизить риск развития болезни Альцгеймера в довольно значительной степени.

Существует 12 модифицируемых факторов риска — это факторы риска, с которыми можно что-то сделать. На их долю приходится около 40 процентов риска.

Еще одна хорошая новость: то, что мы можем сделать для здоровья нашего мозга, полезно и для других вещей, таких как здоровье сердца, физическая форма и вес. Это включает в себя такие основы, как отказ от курения, ограничение алкоголя и контроль кровяного давления и уровня холестерина. В принципе, то, что полезно для сердца, полезно и для мозга.

Физические упражнения также являются мощным защитным средством. Недавнее австралийское исследование показало, что регулярные физические упражнения могут улучшить работу мозга и защитить от деменции у людей среднего и пожилого возраста, причем женщины получают почти в два раза больше пользы, чем мужчины.

Есть и другие интересные вещи, которые могут снизить риск. Одна из них связана со слухом. Последние данные говорят о том, что если у человека есть проблемы со слухом, то слуховой аппарат вполне может защитить его от болезни Альцгеймера. Это вообще считается сенсацией, про которую знают пока еще мало людей, но слух влияет на риск развития болезни Альцгеймера, хотя пока не до конца понятно, как именно. Скорее всего, это связано с другим фактором: социальными связями.

Один из защитных факторов — социальная активность и поддержание нашего мозга в активном состоянии. Если у человека потеря слуха, ему гораздо труднее участвовать в социальной активности.

Что касается питания, то известно, что средиземноморская диета защищает мозг, и мы знаем, что она также полезна почти для всего остального. Это означает, что нужно есть больше растений: овощей, фруктов, цельного зерна, бобовых, орехов, семян и оливкового масла, и употреблять меньше обработанных продуктов, меньше сахара и, возможно, меньше мяса. Хотя полностью отказываться от этого не стоит, поскольку красное мясо, в частности, важно для поддержания уровня железа в организме женщины.

Еще один фактор риска: обоняние. Оно ухудшается за несколько лет до наступления симптомов болезни, причем может касаться только некоторых запахов. Обнаружена связь между нарушениями в обонятельной луковице и болезнью Альцгеймера.

Что действительно многообещающее в исследованиях деменции, так это то, что никогда не поздно начать делать что-то для защиты нашего мозга.

Мы можем получить пользу, если начнем больше заниматься физическими упражнениями, лучше питаться или больше общаться, в каком бы возрасте мы ни были.

Омару Свейдану, студенту инженерного факультета, был поставлен диагноз COVID-19 в сентябре 2020 года. Он выздоровел, но обоняние и вкус полностью не восстановились.

«Даже сейчас еда пахнет и имеет странный вкус», — сказал Свейдан. Через несколько дней после заражения COVID-19 его обоняние и вкус изменились. Например, он сказал, что его одеколон пах странно, а пища, которую он ел, была безвкусной. Он до сих пор помнит, что последний раз он ел вкусную еду в ресторане.

«Я был у нескольких врачей, и они сказали, что пока что у них нет лекарства от потери обоняния или вкуса», — сказал Свейдан. «И это просто вопрос ожидания, пока не разработают лекарство, и, возможно, они вернутся естественным путем».

Девушка Амани Хатиб рассказывает, что, заболев КОВИДом, была шокирована, когда попыталась почувствовать запах духов, а вместо этого почувствовала запах алкоголя. Она также была шокирована, когда почувствовала запах пыли вместо свежего воздуха.

«Мне было немного страшно, но я была благодарна за то, что я молода», — сказала Хатиб. «Я испугалась в основном потому, что моя бабушка жила с нами, и мои родители тоже».

Хатиб сказала, что ее вкус стал лучше, но он не такой чувствительный, как раньше. Она чувствует, что была более чувствительна к кислому.

«Вкус ко мне вернулся гораздо раньше, чем обоняние», — сказала Хатиб. «Мой вкус вернулся к тому времени, когда я вернулась в школу в августе, но мое обоняние все еще плохое».

Источник

Икитос — место, куда трудно попасть. Расположенный глубоко в перуанской Амазонии, город доступен только с воздуха или воды — ни одна дорога не связывает его с остальным миром. Но для Стефана Пикара эта удаленность является частью привлекательности. Разведчик запахов из французской парфюмерной компании Behave, Пикарт отправился в Икитос на поиски новых ароматов. В частности, он искал корень душистого растения, который местная народность шипибо использует для приготовления зелья любви и дружбы. Корень, который шипибо называют пири-пири, обладает удивительным фруктово-кожаным ароматом, который Пикарт привнес в парфюмерию.

Посещение изолированных мест в поисках новых запахов показывает, насколько увлечены парфюмеры к поиску ольфакторного золота. Этому способствует мощь парфюмерной индустрии. Это бизнес всегда был большим, но сейчас он стал огромным, с годовым объемом продаж 70 миллиардов долларов по всему миру не только парфюмерии, но и всего остального — от мыла и шампуня до свечей и освежителей воздуха. Это много денег, которые можно потратить на приятные запахи. Но что заставляет нас любить те запахи, которые мы любим?

Обоняние — наименее изученное из наших основных чувств, что делает этот вопрос удивительно сложным. Неврологи, психологи и даже исследователи искусственного интеллекта начинают раскрывать тайны того, как мы воспринимаем запахи, и в то же время исследователи ароматов придумывают новые способы, чтобы пощекотать наши обонятельные нейроны.

Первый наглядный урок о том, что такое хороший запах является то, что в разных культурах существуют разные представления о том, какие запахи приятны. «В Европе люди любят анис», — говорит Кристоф Лаудамиэль, мастер-парфюмер, работающий в Нью-Йорке и Берлине. Но в США этот запах не любят.

Личный опыт играет ключевую роль в суждениях о приятности запаха. В отличие от других основных органов чувств, нервные импульсы связанные с обонянием, напрямую подключаются к лимбической системе, отвечающей за память и эмоции. В результате мы оцениваем приятность запахов по эмоциональным воспоминаниям, которые они вызывают. «Простой пример — аромат гвоздики», — говорит Чарльз Селл, химик, вышедший на пенсию из компании Givaudan, крупнейшей в мире парфюмерной компании. «Я люблю его, потому что, когда я был ребенком, моя мама обычно пекла яблочный пирог и добавляла в него гвоздику. Но гвоздичное масло также используется в стоматологии, так что кому-то, кто имел травматический опыт лечения зубов, когда было гвоздичное масло, гвоздика не понравится».

На самом деле, Селл категорически утверждает, что все запаховые предпочтения — от нашего пристрастия к ванили до от пристрастия к ванили до отвращения к гниению — являются выученными. В качестве доказательства он указывает на готовность маленьких детей исследовать что угодно. «Они будут делать вещи, которые вызывают отвращение у взрослых, например, пытаются съесть содержимое своих подгузников», — говорит он. «Это немедленная отвратительная реакция их родителей, которая учит их, что это плохой запах».

Это мнение разделяют многие эксперты, хотя исследований, подтверждающих его, на удивление мало. Некоторые исследования, однако, показывают, что одна и та же молекула может пахнуть приятно или неприятно, в зависимости от того, какие ассоциации вызываются. Многие сыры, например, содержат ту же пахучую молекулу — изовалериановую кислоту, как и потные носки, говорит Андреас Келлер, исследователь обоняния и независимый консультант из Нью-Йорка. «Всем нравится запах, когда им говорят, что пахнет сыр. Никому не нравится когда им говорят, что это грязные носки», — говорит он. «Запах не изменился, но изменилось суждение. Этим суждениям, очевидно, все учатся».

Есть еще один слой в этом споре — тот, который требует более глубокого объяснения того, как обоняние работает. В отличие от зрения или слуха, которые создают четкие определенные аспекты мира — узкий диапазон длин волн света и еще более узкая полоса для звуковых соответственно, наше обоняние призвано распознавать по существу бесконечное количество различных молекул.

Для этого в нашем носу имеется около 400 различных рецепторов запаха. Ученые до сих пор не до сих пор не пришли к единому мнению о том, как эти рецепторы распознают молекулы пахучих веществ: большинство считает, что форма каждой молекулы  соответствует дополнительной форме на поверхности рецептора, но некоторые считают, что по крайней мере некоторые рецепторы работают, воспринимая частоту вибрации в связях молекулы. Однако, как бы это ни происходило, каждый рецептор распознает разный, часто пересекающийся набор пахучих веществ. То, что что мы распознаем как запах, является аккордом, сыгранным на фортепиано с 400 клавишами.

Картина становится еще более сложной, потому что у каждого из нас свой репертуар рецепторов запаха. «Никто не чувствует запахи одинаково», — говорит Селл. И небольшие генетические различия между людьми могут влиять на то. насколько хорошо рецептор цепляется за запахи. Это важно, потому что интенсивность запаха имеет большое значение для нашего восприятия приятности. При низких концентрациях запах может быть привлекательным, но по мере увеличения интенсивности, люди начинают находить его все менее и менее приятным, говорит Джоэл Мейнланд, исследователь обоняния в Центре химических чувств Монелла в Филадельфии, штат Пенсильвания. Индивидуальные различия в рецепторах могут влиять на воспринимаемую интенсивность, а значит, и на восприятие приятности.

Это может помочь объяснить, например, почему люди с одним из вариантов рецептора запаха OR6A2, скорее всего, получат больше удовольствия от запаха кориандра, чем люди с другим вариантом. Слизь, выстилающая носовую полость, содержит ферменты, которые могут изменять молекулы пахучих веществ еще до того, как они достигнут рецепторов. Пока никто не знает, насколько насколько эти ферменты влияют на восприятие запахов, но есть намеки на то, что они могут быть важными. Например, некоторые люди описывают определенную молекулу как древесную, в то время как другие описывают ее как малиновую. При ближайшем рассмотрении оказывается, что что эти две группы различаются не рецепторами запаха, а ферментом CYP2A13, который преобразует молекулу с древесным запахом в молекулу с запахом малины.

Эти индивидуальные различия не помешали ученым решить большой вопрос о том, что именно делает запах привлекательным. Учитывая молекулярную структуру запаха, можем ли мы предсказать, насколько приятным он покажется людям? Первая подсказка о том, что это возможно, появилась более десяти лет назад. Ноам Собель из Научного института Вейцмана в Израиле и его коллеги попросили 185 человек оценить приятность 90 анонимных запахов. Затем они обратились к базе данных физических характеристик молекул, включающую более 1500 характеристик — от количества атомов до различных показателей формы, и использовали статистику, чтобы выяснить, какая комбинация характеристик наилучшим образом предсказывает оценку приятности.

Они обнаружили, что лучшие запахи, как правило, исходят от больших, более разрозненных молекул, в то время как более мелкие и компактные, как правило, пахнут отвратительнее. Чтобы обеспечить независимую проверку этого вывода, команда Собела предсказала приятность 27 запахов, не использованных в предыдущих экспериментах, а затем попросили людей оценить эти запахи. Как оказалось, молекулярный размер и компактность оказались хорошим, хотя и не идеальным, предсказателем оценки приятности.

С тех пор было проведено еще несколько исследований, которые дали более или менее одинаковый результат. «Но почему система эволюционировала, чтобы извлекать этот конкретный химический аспект мира? У меня нет хорошего объяснения», — говорит Собел. Ответ может быть связан с тем, как наши предки-охотники-собиратели оценивали свежесть потенциальных продуктов питания. «Чем больше молекула, тем более неповрежденным является материал, который вы пахнет», — говорит Келлер. «Бактерии разложения поедают крупные соединения и расщепляют их на более мелкие молекулы. Чем меньше молекулы, тем дальше вы от жизни».

Искусственный интеллект может пойти еще дальше в предсказании запахов. В 2017 году Келлер и его коллеги объявили о результатах своего DREAM Olfaction Prediction Challenge, международного конкурса, целью которого было выяснить, существует ли способ определить, как пахнет молекула, только по ее структуре. Участникам конкурса были предоставлены данные о более чем 400 различных молекул, оцененных в соответствии с их приятностью и другими качествам, таким как фруктовость, пряность и цветочность, а также физические описания каждой молекулы. Цель исследования заключалась в том, чтобы выяснить какой алгоритм машинного обучения лучше всего предсказывает сенсорные атрибуты по молекулярной структуры. После того, как заявки были получены, исследователи проверили точность каждой предсказаний каждой программы на 69 других молекулах.

Победил алгоритм, разработанный Риком Геркином из Университета штата Аризона и его коллегами, был примерно на 50 процентов точен в предсказании оценок приятности. Это лучше, чем кажется, потому что у человека оценка одной и той же молекулы несколько варьируется от момента к моменту. Эта вариация устанавливает верхний предел точности — в данном случае на уровне около 65 процентов — для любого алгоритма. Алгоритм Геркина, другими словами, предсказывал оценки людей по приятности почти так же хорошо как люди. Он также мог успешно предсказывать такие дескрипторы, как «чеснок», «рыба», «горелый» и «кислый», что открывает возможность предсказания качеств практически любой молекулы, и даже обратного проектирования одорантов, начиная с целевого запаха и  затем создать молекулу с этим запахом.

Чей нос

Но у этих усилий есть большой недостаток: они сосредоточены на отдельных молекулах. «Не существует ситуации, когда вы встречаете только один тип молекулы запаха в природе, поэтому все мы изучали стимул, который мозг не эволюционировал для декодирования», — говорит Собел. «Это было бы немного как если бы вы сказали, что попытаетесь понять, как мозг обрабатывает язык. Он не делает это, изучая чистые тона. Это просто не работает таким образом». Собел сейчас изучает, как люди воспринимают смеси запахов, хотя он не хочет говорить о своих последних результатах, потому что они еще не опубликованы.

Сотни химических веществ, содержащихся в жареных соединениях, таких как кофе или хлеб, придают богатство их ароматам, с которыми не могут сравниться более простые смеси. У мастеров-парфюмеров есть несколько своих хитростей, когда дело доходит до создания этого богатства в своих собственных композициях. Обычный аромат, будь то мыло или изысканный парфюм, обычно содержит несколько десятков ингредиентов, и парфюмер должен правильно подобрать дозу каждого из них, чтобы ни один запах не доминировал.

Парфюмеры также наслаивают ингредиенты, которые испаряются с разной скоростью, так что аромат со временем эволюционирует от мимолетных верхних нот к более продолжительным базовым нотам. Удивительно, но очень малое значение имеет то, приятный ли запах у отдельных ингредиентов. Чтобы придать сложности своим формулам, парфюмеры часто включают небольшое количество неприятно звучащих «животных» ингредиентов, таких как пахнущий фекалиями скатол или анальные выделения циветты, небольшого млекопитающего из Азии и Африки.

Желание придать ароматам пикантность стимулирует охоту за новыми молекулами для парфюмерных компаний. Именно это привело Пикарта в перуанскую Амазонку и во многие другие отдаленные уголки мира. Там нет недостатка в новых ингредиентах. «Есть много, много вещей, которые пахнут.  Мы открыли только 20 процентов, возможно». Однако многие компании предпочитают, чтобы чтобы их химики синтезировали ключевые отдушки в лаборатории. При таком подходе, кто знает какие экзотические молекулы мы будем нюхать в будущем.

Что же остается нам в поисках того, что именно делает запах хорошим?

Восприятие запахов — это сложный, субъективный и контринтуитивный бизнес, где даже даже отвратительные на первый взгляд запахи могут быть привлекательными. Простой формулы не существует. Но это не это не повод для того, чтобы воротить нос.

Holmes, D. (2019). Sniffing out the ultimate smell. New Scientist, N 3232, 1 June 2019.

В течение последних десятилетий ученые обнаружили, что нарушения обонятельных функций могут служить ранним симптомом болезни Паркинсона. Это дает возможность проведения быстрого и неинвазивного теста. Немецкие ученые (Casjens et al., 2013) провели эксперимент со здоровыми участниками и людьми с поставленным диагнозом болезни Паркинсона, для уточнения характеристик повреждения обоняния. Всем участникам давали задачи на распознавание 16 популярных запахов. Таблица (кликабельна) показывает корректно распознанные запахи:

Как видно из таблицы, наиболее значимые различия между группами показали запахи кофе, мяты и аниса. Таким образом, проблемы с распознаванием этих трех запахов уже могут что-то сказать.

Другая группа ученых (Haehner et al., 2013) задала вопрос интереснее: если тренировать пациентов с синдромом Паркинсона распознавать запахи, произойдет ли улучшение работы обонятельной системы? Взяв 70 участников с подтвержденным диагнозом, исследователи разделили их на две группы. Половина тренировались, другая – нет. Дважды в день в течение 12 недель участники группы тренировки учились распознавать запахи фенилэтил алкоголя (роза), эвкалиптола (эвкалипт), цитронеллала (лимон) и еугенола (гвоздика). Все бутыльки были с соответствующей биркой – это не было слепое тестирование. Участники пытались определить запах в течение 10 секунд, и записывали свои результаты в дневник.

До начала тренировок и после них были проведены тесты, и группа тренировок показала значительные улучшения обонятельных функций в сравнении с контрольной группой, в частности, порога чувствительности, различения, идентификации, и композитного значения этих трех характеристик.

Конечно, надо продолжать копать в этом направлении, потому что надо проверять самое главное: улучшаются ли когнитивные и моторные функции в результате таких тренировок. Дизайн надо изменять: узнать, может даже сам процесс сознательного обоняния запахов, а не формализованная тренировка, приводит к таким же результатам; посмотреть, не приводит ли тренировка к увеличению обонятельной коры мозга (должна бы, теоретически), и каков результат будет получаться у здоровых людей. Интересно было бы достать статистику сравнения проявлений синдрома Паркинсона у людей, профессионально занятых в работе с запахами и у других, — есть ли там различия. Гипотетически, тренировки обоняние создают когнитивный резерв, который противостоит нейродегенативным заболеваниям.

Casjens, S., Eckert, A., Woitalla, D., Ellrichmann, G., Turewicz, M., Stephan, C., . . . Pesch, B. (2013). Diagnostic Value of the Impairment of Olfaction in Parkinson’s Disease. PLoS ONE, 8(5), e64735.

Haehner, A., Tosch, C., Wolz, M., Klingelhoefer, L., Fauser, M., Storch, A., . . . Hummel, T. (2013). Olfactory Training in Patients with Parkinson’s Disease. PLoS ONE, 8(4), e61680.