Сила обоняния. Как умение распознавать запахи формирует память, предсказывает болезни и влияет на нашу жизнь - Иоганнес Фраснелли

опыта контакта с винами. Сначала было проведено предварительное исследование, в котором мы хотели установить, не лучше ли обоняние сомелье, чем обоняние испытуемых контрольной группы. Так оно и оказалось, так как специалисты показали лучшие результаты в ходе выполнения обонятельных тестов. После этого участники исследования переместились в сканер магнитно-резонансного томографа.

Проведение процедуры

Участники исследования, одетые в больничные пижамы, входили в зону безопасности и укладывались на носилки, которые позднее закатывали в катушку сканера. Катушка сканера имеет диаметр всего 70 сантиметров, что может создавать проблемы для людей, страдающих клаустрофобией. Всем испытуемым вставляли в нос тонкий шланг, через который подавали обонятельные стимулы. В правую руку испытуемым давали миниатюрный пульт с клавишами, с помощью которых они могли общаться с нами. В левую руку вкладывали резиновую грушу, с помощью которой испытуемый мог в любой момент прекратить исследование в случае, если почувствует приближение панической атаки[3]. После этого в уши вставляли заглушки, а сами уши прикрывали экраном. На завершающем этапе носилки закатывали в камеру сканера.

Через пластмассовые динамики, вмонтированные в ушные экраны, мы могли общаться с испытуемыми. Сначала выполняли общий снимок головного мозга. Этот снимок позволял нам позже оценить состояние мозговых структур – например, толщину коры мозга и объем белого вещества в различных участках мозга. После этого испытуемым подавали обонятельные стимулы. Для начала они должны были понять, аромат белого или красного вина был им предъявлен. Все это время мы выполняли снимки мозга. Это позволяло нам позже проанализировать, насколько отличается реакция мозга сомелье от реакции испытуемого из контрольной группы. Все исследование одного испытуемого продолжалось около часа.

Результаты

Когда сбор данных был завершен, мы смогли приступить к оценке результатов. Каждое полученное в сканере изображение состоит из тысяч пикселей, а для каждого испытуемого были получены сотни изображений. Мы должны были найти, чем одна группа испытуемых отличалась от другой. Действительно, результаты подтвердили наши предположения. Когда сомелье, находившиеся в сканере, нюхали запах вин и классифицировали их как белые или красные, в их мозге активизировалось больше участков, чем в мозге испытуемых из контрольной группы, и прежде всего в тех областях, где происходит обработка обонятельных стимулов. Избыточная активация, как представляется, влияла на строение мозга, так как мозг сомелье был устроен не так, как у остальных испытуемых. Энторинальная кора сомелье, область в височной доле, расположенная в непосредственной близости от гиппокампа, была намного толще, чем аналогичная область мозга испытуемых контрольной группы. Эта небольшая структура просто зачаровала нас, ибо было давно известно, что она играет большую роль не только в обонянии, но и в запоминании. То есть она является центром запоминания запахов.

В норме толщина коры полушарий большого мозга с возрастом уменьшается. Поэтому еще интереснее был тот факт, что у опытных сомелье толщина энторинальной коры с возрастом становилась еще толще. Наши результаты находились в полном согласии с данными, полученными в исследовании головного мозга лондонских таксистов. К тому же одновременно с окончанием нашего исследования были опубликованы данные, полученные группой французских ученых, которые с той же целью, что и мы, изучали группу профессиональных парфюмеров. В том исследовании также было обнаружено утолщение коры обонятельного центра, причем толщина увеличивалась в зависимости от стажа испытуемых. Все указывало на то, что эксперты по обонянию постоянной тренировкой изменяли структуру своего мозга, что делало их еще лучшими специалистами.

Что тренировка делает с головным мозгом?

Но что именно происходит в коре головного мозга, когда мы практикуемся в чем-либо? За исключением гиппокампа, обонятельных луковиц и обонятельной слизистой, число нервных клеток в других областях нервной системы увеличиваться не может. Для того чтобы лучше разобраться в вопросе, нам придется более пристально приглядеться к физиологии нашего мозга: мозг представляет собой сеть, состоящую из миллиардов нервных клеток. Тела этих клеток находятся в сером веществе, прежде всего в коре головного мозга. Особенность нервных клеток, отличающая их от других клеток организма, заключается в том, что нервные клетки способны обмениваться друг с другом информацией. Этот обмен происходит за счет нейротрансмиттеров.

Нейротрансмиттеры

Когда нервная клетка возбуждается, она высвобождает вещество, называемое нейротрансмиттером или нейромедиатором. Существуют различные нейротрансмиттеры, которые оказывают на другие нервные клетки возбуждающее или тормозящее влияние. Каждая нервная клетка высвобождает лишь один, свойственный только для нее нейромедиатор. Когда нервная клетка возбуждается, она буквально «вытряхивает» из себя нейротрансмиттер. После того как нейротрансмиттер возбудил или затормозил другие нервные клетки, эти клетки получают или, соответственно, теряют способность возбуждать или подавлять следующие нервные клетки. Место, где нейротрансмиттер одной нервной клетки воздействует на мембрану другой нервной клетки, называется синапсом (от древнегреческого слова, обозначающего «соединение»). В области синапса мембраны нервных клеток в некоторой степени утолщаются и тесно прилегают друг к другу. Одна нервная клетка коры образует тысячи синапсов с другими нервными клетками, которые, в свою очередь, тоже связаны тысячами синапсов со следующими клетками. Каждую миллисекунду в миллионах синапсов головного мозга происходит высвобождение нейротрансмиттеров, что приводит к возбуждению миллионов нервных клеток.

Вся совокупность возбуждений миллиардов нервных клеток мозга позволяет нам адекватно воспринимать окружающий нас мир, координировать движения, чувствовать и осознавать восприятие. Представляется, что тренировка действует на уровне синапсов: в то время как число нервных клеток остается неизменным, число синапсов на одной клетке может варьировать. Часто возбуждаемая нервная клетка формирует больше синапсов, чем клетка, которая активизируется редко. Тренируемые нервные клетки активизируются чаще и образуют все больше и больше синапсов с другими нервными клетками. В совокупности это приводит к тому, что мозговая кора в заинтересованных областях становится толще. У исследованных нами сомелье это касалось прежде всего тех областей мозга, которые отвечают, с одной стороны, за обоняние, а с другой – за память. Ваш мозг тоже постоянно изменяется под влиянием практики в вашей профессии.

Не все из нас являются мастерами или магистрами обоняния. Но как нам воспользоваться на практике полученными знаниями? Все более многочисленные исследования показывают, что тренировка во многих областях человеческой деятельности влияет на мозг таким образом, что он сохраняет способность изменяться и в зрелом возрасте. Постоянными упражнениями мы не только улучшаем наши достижения, но и влияем на структуру мозга как таковую. Мы провели исследование с участием 36 здоровых испытуемых с целью изучения тренировки обоняния. Испытуемые приходили в лабораторию ежедневно в течение шести недель. Половина испытуемых тренировала обоняние. Тренировка заключалась в том, что испытуемые должны были учиться различать запахи разных пахучих веществ, а также классифицировать запахи по интенсивности и распознавать индивидуальные запахи в их смесях. Идея заключалась в