Обоняние часто является нашей первой реакцией на раздражители. Оно предупреждает нас о пожаре, прежде чем мы увидим пламя. Оно заставляет нас отталкиваться, прежде чем мы попробуем испорченную пищу. Но несмотря на то, что обоняние является базовым чувством, оно также находится на переднем крае нейрологических исследований. Ученые все еще исследуют, как именно мы воспринимаем запахи, обрабатываем их и интерпретируем как запахи. Почему исследователи, парфюмеры, разработчики и даже правительственные организации так любопытны в отношении обоняния? Что делает, казалось бы, элементарное чувство таким завлекательным?
Обоняние, подобно вкусу, является химическим чувством, обнаруживаемым чувствительными клетками, называемыми хеморецепторами. Когда ароматическое вещество стимулирует хеморецепторы в носу, обнаруживающие запах, они передают электрические импульсы в мозг. Затем мозг интерпретирует узоры электрической активности как конкретные запахи, и обонятельное восприятие становится восприятием — чем-то, что мы можем распознать как запах. Единственной другой химической системой, которая может быстро идентифицировать, осмыслить и запомнить новые молекулы, является иммунная система.
Однако обоняние, больше чем любое другое чувство, тесно связано с частями мозга, которые обрабатывают эмоции и ассоциативное обучение. Обоняльный бугорок в мозге, который сортирует ощущения в восприятие, является частью лимбической системы — системы, которая включает амидгалу и гиппокамп, структуры, важные для нашего поведения, настроения и памяти. Эта связь с эмоциональным центром мозга делает обоняние захватывающим фронтом в нейронауке, поведенческой науке и рекламе.
Обнаружение ароматов
Запах начинается, когда воздушные молекулы стимулируют рецепторные клетки обоняния. Если вещество относительно летучее (то есть легко переходит в газообразное состояние), оно выделяет молекулы, или ароматические вещества. Нелетучие материалы, такие как сталь, не имеют запаха.
Температура и влажность влияют на запах, потому что они увеличивают молекулярную летучесть. Поэтому мусор пахнет сильнее в жару, а машины пахнут сыростью после дождя. Растворимость вещества также влияет на его запах. Химические вещества, растворяющиеся в воде или жире, обычно имеют интенсивный запах.
Когда поток воздуха поднимает ароматическое вещество через ноздри, молекулы попадают на слизистую обоняния — центральное место обонятельного восприятия. Слизь, выделяемая обоняльной железой, покрывает поверхность слизистой и помогает растворять ароматические вещества.
Рецепторные клетки обоняния представляют собой нейроны с вершинами в форме пупырышек, называемых дендритами. На дендритах находятся обоняльные волоски, связывающиеся с ароматическими веществами. Когда ароматическое вещество стимулирует рецепторную клетку, клетка отправляет электрический импульс в обоняльный бугорок через аксон у ее основания.
Поддерживающие клетки обеспечивают структуру слизистой обоняния и помогают изолировать рецепторные клетки. Они также питают рецепторы и детоксицируют химические вещества на поверхности слизистой. Базальные стволовые клетки создают новые обоняльные рецепторы путем деления клеток. Рецепторы обновляются каждый месяц — что удивительно, потому что зрелые нейроны обычно не подменяются.
Обонятельная система
Как мозг распознает, классифицирует и запоминает огромное разнообразие ароматов? В 1991 году Ричард Аксель и Линда Бак опубликовали революционную статью, которая пролила свет на обоняльные рецепторы и то, как мозг интерпретирует запахи. Они были удостоены Нобелевской премии по физиологии или медицине в 2004 году за эту статью и свои независимые исследования.
Аксель и Бак обнаружили большое семейство генов — 1000 генов, или 3 процента от общего числа человеческих генов — которые кодировали типы обоняльных рецепторов. Они выяснили, что у каждой рецепторной клетки обоняния есть только один тип рецептора. Каждый тип рецептора может обнаруживать небольшое количество связанных молекул и реагировать на них с разной интенсивностью. По сути, исследователи обнаружили, что рецепторные клетки чрезвычайно специализированы на конкретные запахи.
Аксель и Бак также выяснили, что каждый тип обоняльного рецептора направляет свой электрический импульс в определенный микрорегион обоняльного бугорка. Микрорегион, или гломерулус, который получает информацию, затем передает ее в другие части мозга. Мозг интерпретирует "узоры ароматов", созданные активностью в различных гломерулах, как запах. В обоняльном бугорке насчитывается 2000 гломерулов — вдвое больше микрорегионов, чем рецепторных клеток обоняния, что позволяет нам воспринимать множество запахов.
Другой исследователь, однако, оспорил идею о том, что у человека есть большое количество типов рецепторов, которые реагируют только на ограниченное количество молекул. Биофизик Лука Турин разработал теорию квантовых колебаний в 1996 году и предполагает, что обоняльные рецепторы на самом деле чувствуют квантовые колебания атомов ароматических веществ. Хотя молекулярная форма все равно играет роль, Турин утверждает, что частота колебаний ароматических веществ играет более значительную роль. Он оценивает, что человек может воспринимать почти бесконечное количество запахов всего с около 10 рецепторами, настроенными на разные частоты.
Запах и память
Запах может вызвать воспоминания, влиять на настроение людей и даже влиять на их рабочую деятельность. Поскольку обоняльный бугорок является частью лимбической системы мозга, области, так тесно связанной с памятью и чувствами, что ее иногда называют "эмоциональным мозгом", запах может мгновенно вызывать воспоминания и сильные реакции.
Обоняльный бугорок имеет близкий доступ к амигдале, которая обрабатывает эмоции, и гиппокампу, который отвечает за ассоциативное обучение. Несмотря на крепкую связь, запахи не вызывали бы воспоминаний, если бы не условные реакции. Когда вы впервые чувствуете новый аромат, вы связываете его с событием, человеком, вещью или даже моментом. Ваш мозг создает связь между запахом и воспоминанием, ассоциируя запах хлора с летом у бассейна или аромат лилий со свадьбой. Когда вы снова встречаете этот запах, связь уже существует и готова вызвать воспоминание или настроение. Хлор может вызвать конкретное воспоминание, связанное с бассейном, или просто заставить вас чувствовать себя довольным. Это частично объясняет, почему не всем нравятся одни и те же запахи.
Поскольку мы сталкиваемся с большинством новых ароматов в детстве, запахи часто вызывают детские воспоминания. Но мы начинаем создавать ассоциации между запахом и эмоциями еще до рождения. Младенцы, которые были подвергнуты воздействию алкоголя, дыма от сигарет или чеснока в утробе матери, проявляют предпочтение к этим запахам. Для них эти запахи кажутся нормальными или даже уютными.
Маркетинг запаха
Рекламодатели стремятся использовать близкую связь между запахом, памятью и настроением. Агенты по недвижимости давно используют маркетинг запаха, чтобы умиротворить клиентов. Продавцы ставят свежий пирог или печенье на столешницы, чтобы дом казался уютным и жилым. Но так как у агента есть ограничение в том, сколько пирогов он может испечь, компании, которые продают системы ароматического маркетинга, активно развиваются. Строительные компании, отели, магазины и даже автопроизводители обращаются к индивидуальным ароматам, чтобы создать настроение и, возможно, произвести впечатление.
Маркетинг запаха — это последний трюк, чтобы выделиться среди визуальной и слуховой рекламной атаки, которая доминирует в рекламе. Однако эти ароматы далеки от сильных запахов ладана и пачули в магазине бисера. Они тонкие и почти незаметные для ничего не подозревающего обоняния. Разработчики используют тщательно подогнанные ароматы, чтобы привлечь клиентов в чувство благополучия. Магазины, продажа обуви или рубашек, предметов, идеально не ассоциирующихся с запахами, формулируют ароматы плюща или свежей бельевой ткани. Некоторые компании даже стремятся разработать "брендовый аромат", что клиенты будут ассоциировать с компанией так же, как с логотипом.
