Ізраїльські медики виявили кількох пацієнтів, які відчували запахи, незважаючи на відсутність нюшних цибулин. Всі вони виявилися жінками, причому частіше шульгами, ніж правшами. За силою нюху вони практично не відрізнялися від здорових людей. Якими механізмами забезпечується їх чутливість, поки абсолютно незрозуміло. Дослідження опубліковано в журналі.
Розпізнавання запахів - багатоступеневий процес, в якому бере участь послідовно кілька груп нейронів. На першому етапі на летючі молекули реагують нюхливі рецептори в носовій порожнині. Від них сигнал надходить до нюх цибулин, які знаходяться спереду і знизу від головного мозку. У цибулинах нейрони згруповані за типами запахів у гломерули, тобто клубочки. Загалом у цибулинах людини щонайменше 5,5 тисяч таких клубочків. Від них сигнали відправляються в піриформну кору - частину лімбічної системи, яка починає обробку інформації.
Відомі випадки вродженої аносмії - відсутність нюшних цибулин. Носій такої патології, як правило, не розрізняє запахи зовсім. Тому раніше вважалося, нюх без нюх цибулин неможливий. Правда, на гризунах деякі дослідницькі групи отримували суперечать цій тезі результати: у деяких випадках після видалення цибулин тварини відтворювали рефлекси, пов'язані з тими чи іншими запахами. Однак ці роботи неодноразово піддавалися критиці: в експерименті на тваринах складно зрозуміти, чи пов'язана їхня поведінка з почуттям запаху або з потраплянням у знайому ситуацію і прагненням отримати винагороду.
Група ізраїльських вчених під керівництвом Ноама Собеля (Noam Sobel) з Інституту Вейцмана за допомогою МРТ вивчала активність головного мозку у людей з нормальним нюхом. Серед них дослідники з подивом виявили 29-річну здорову жінку, у якої повністю були відсутні нюхливі цибулини.
Щоб перевірити, чи не є цей факт помилкою їхнього методу вимірювання, вчені просканували мозок жінки з вродженою аносмією - у неї очікувано ніяких цибулин не виявили, а також кількох здорових жінок як контроль. У 9-ї за рахунком учасниці з контрольної групи дослідники теж не знайшли цибулин: результати її МРТ практично не відрізнялися від пацієнтки з аносмією.
Вчені повторили свої вимірювання з різною роздільною здатністю, але результат був завжди одним і тим же. Навіть якщо припустити, що вони могли пропустити якусь дрібну структуру через похибку методу, розмір такої згаяної цибулини мав бути 0,18 відсотка від нормальної цибулини, і утримувати вона могла б лише 10 клубочків.
Тим не менш, нюхливі тести ці дві учасниці пройшли успішно. На відміну від пацієнтки з аносмією, яка практично не могла розрізняти запахи, жінки без цибулин у більшості тестів показали результати в межах норми. Активність піриформної кори у них також не відрізнялася від контролю - в той час як у пацієнтки з аносмією вона була сильно знижена.
Крім тестів на силу чуття, дослідники провели також аналіз на «нюшливу картину світу», в рамках якого учасникам пропонується визначити, наскільки схожі між собою ті чи інші запахи. Набір таких оцінок створює індивідуальний нюхливий портрет, який дуже розрізняється між людьми. Однак ці дві жінки без цибулин за своїм портретом виявилися сильнішими, ніж дві випадкові жінки з вибірки. Це може означати, що відсутність цибулин формує якийсь особливий патерн розпізнавання запахів.
Дослідники помітили, що обидва випадки парадоксального нюху вони зустріли у жінок, і обидві вони були шульгами. Щоб перевірити, збіг перед ними чи залежність, вчені протестували ще 1113 осіб, більше половини з яких були чоловіками. Серед них знайшлося ще троє людей з нормальним нюхом, але без цибулин, всі троє знову були жінками, і одна з них - шульгою.
У всіх трьох, ймовірно, за щасливим збігом, знайшлися сестри-близнюки. У цих сестер цибулини були на місці, а ось нюх виявився навіть трохи слабшим, ніж у їхніх близнюків без цибулин. Пояснити ці факти на такій маленькій вибірці досить складно, проте вчені припустили, що поєднання жіночої статі і ліворукості може якщо не викликати відсутність цибулин, то компенсувати його наслідки.
Результати дослідження викликають у його авторів два основних питання: чи дійсно нюх може функціонувати в обхід нюшних цибулин і якщо так, то як це працює? Вчені висунули кілька можливих версій. Нудні цибулини у жінок, по-перше, могли виявитися занадто маленькими або, по-друге, мігрувати в якусь іншу область мозку, яку, сканували менш ретельно. Або ж, по-третє, структура, аналогічна функції цибулин, могла самостійно вишикуватися з нейронів іншої частини переднього мозку. По-четверте, смердючі сигнали у цих людей можуть передаватися по інших каналах. Або, нарешті, наші уявлення про те, як працює нюх, які створювалися за результатами експериментів на тваринах, невірні, і у людини все влаштовано принципово по-іншому.
Зниження нюху у людини часто сигналізує про розвиток деменції, а мишам, навпаки, допомагає впоратися з ожирінням. А про те, чи правда, що людина відчуває запахи слабші, ніж інші тварини, читайте в нашому матеріалі «Нюх не втратили».