Зачем человеку две ноздри?
Как показало новое исследование нейробиологов Пенсильванского университета, когда аромат касается нашего носа, мозг точно знает, в какую ноздрю запах попадает сначала, а в какую — на мгновение позже. Суммируя информацию, поступающую от обеих ноздрей, мозг дважды проверяет запах, чтобы точно его идентифицировать.
Область мозга, называемая пириформной корой, которая охватывает оба полушария, принимает и обрабатывает информацию о запахах. Однако ученые не знали, реагируют ли две стороны пириформной коры на запахи в унисон или независимо друг от друга.
Для изучения этого вопроса ученые привлекли людей, страдающих эпилепсией, которым была проведена операция на головном мозге с целью выявления участков мозга, ответственных за приступы. Участники эксперимента находились в сознании во время операции, во время которой ученые подавали ароматы в одну или обе ноздри через трубочки, проходящие в каждую ноздрю примерно на один сантиметр. Авторы использовали электроды, установленные в мозге участников исследования, чтобы снять показания активности в пириформной коре.
В действительности запахи редко попадают только в одну ноздрю. Напротив, они, скорее всего, попадают в одну ноздрю немного раньше, чем в другую. «Вопрос заключается в том, может ли мозг использовать эти потенциальные различия?» — говорит Наз Дикеклигил, нейробиолог из Пенсильванского университета в Филадельфии и соавтор исследования.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что мозг действительно использует временное запаздывание при поступлении запаха. При подаче запаха в одну ноздрю первой реагировала та часть мозга, которая находилась ближе всего к этой ноздре, а за ней следовала реакция в противоположной части мозга. «Похоже, что в действительности существует два представления запаха, соответствующие информации о запахе, поступающей из каждой ноздри», — говорит Дикеклигил.
Когда исследователи подавали запах одновременно в обе ноздри, они увидели, что обе стороны мозга распознавали запах быстрее, чем при подаче его только через одну ноздрю. Это говорит о том, что обе стороны в некоторой степени взаимодействуют друг с другом, даже если одна из них отстает от другой в кодировании запаха, считает Дикеклигил.
«Редко удается увидеть электрические записи непосредственно из обонятельной коры человека, — говорит Кевин Болдинг, нейробиолог из Центра Монелла в Филадельфии. По его словам, полученные результаты согласуются с теми, которые были получены в работе с животными моделями, что придает достоверность исследованию.
Мозг сравнивает сигналы, поступающие от каждого уха, что помогает людям локализовать звуки, и возникает вопрос, существует ли аналогичная система для запахов. Однако люди, как правило, не очень хорошо различают направление запаха. Когда исследователи подавали запах через правую или левую ноздрю и спрашивали участников эксперимента, из какой ноздри исходит запах, они отвечали не лучше, чем если бы просто гадали.
Однако не исключено, что двойные сигналы служат механизмом проверки ошибок. Возможно, наш мозг «собирает подтверждающие данные о том, что мы чувствуем запах, чтобы точно определить источники запаха вокруг нас», — говорит Болдинг.