Обоняние — наша самая быстрая система предупреждения

Способность обнаруживать запах потенциальной угрозы и реагировать на нее — необходимое условие нашего выживания и выживания других млекопитающих. Используя новую технику, исследователи из Каролинского института в Швеции смогли изучить, что происходит в мозге, когда центральная нервная система определяет запах как опасность. Исследование, опубликованное в PNAS , показывает, что отрицательные запахи, связанные с неприятным запахом или беспокойством, обрабатываются раньше, чем положительные, и вызывают реакцию физического избегания.

«Реакция избегания человека на неприятные запахи, связанные с опасностью, долгое время рассматривалась как сознательный когнитивный процесс, но наше исследование впервые показывает, что это происходит бессознательно и чрезвычайно быстро», — говорит первый автор исследования Бехзад Иравани, научный сотрудник Отделения Клиническая неврология, Каролинский институт.

Орган обоняния занимает около пяти процентов человеческого мозга и позволяет нам различать многие миллионы различных запахов. Большая часть этих запахов связана с угрозой нашему здоровью и выживанию, например, химические вещества и гнилые продукты. Сигналы запаха достигают мозга в течение 100–150 миллисекунд после вдыхания через нос.

Выживание всех живых организмов зависит от их способности избегать опасностей и искать награды. У людей обоняние кажется особенно важным для обнаружения потенциально вредных раздражителей и реагирования на них.

Долгое время оставалось загадкой, какие нейронные механизмы участвуют в превращении неприятного запаха в поведение избегания у людей. Одной из причин этого является отсутствие неинвазивных методов измерения сигналов от обонятельной луковицы, первой части rhinencephalon (буквально «носовой мозг») с прямыми (моносинаптическими) связями с важными центральными частями нервной системы, которые помогают мы обнаруживаем и запоминаем угрожающие и опасные ситуации и вещества.

Исследователи из Каролинского института разработали метод, который впервые позволил измерять сигналы обонятельной луковицы человека, которая обрабатывает запахи и, в свою очередь, может передавать сигналы частям мозга, которые контролируют движения и избегающее поведение.

Их результаты основаны на трех экспериментах, в которых участников просили оценить свои ощущения от шести различных запахов, положительных и отрицательных, при этом измерялась электрофизиологическая активность обонятельной луковицы при реакции на каждый из запахов.

«Было ясно, что лампочка специфично и быстро реагирует на неприятные запахи и посылает прямой сигнал в моторную кору в течение примерно 300 мс», — говорит последний автор исследования Йохан Лундстрем, доцент кафедры клинической неврологии Каролинского института. «Сигнал заставляет человека неосознанно отклоняться от источника запаха».

Он продолжает:

«Результаты показывают, что наше обоняние важно для нашей способности обнаруживать опасности в непосредственной близости, и большая часть этой способности является более бессознательной, чем наша реакция на опасность, опосредованную нашими чувствами зрения и слуха».

Исследование финансировалось Фондом Кнута и Алисы Валленберг, Национальным институтом глухоты и других коммуникативных расстройств и Шведским исследовательским советом. О конфликтах интересов не сообщалось.