Сканирование мозга у 29-летней женщины было, по меньшей мере, озадачивающим: выяснилось, что ей не хватает структур мозга, которые ей необходимы, чтобы чувствовать запах, но она могла вдыхать запахи даже лучше, чем средний человек.
Оказывается, она не единственная с такой загадочной способностью, согласно новому исследованию, опубликованному сегодня (6 ноября) в журнале Neuron. Исследователи обнаружили небольшую группу людей, которые, кажется, не поддаются медицинской науке: они чувствуют запах, несмотря на отсутствие «обонятельных луковиц», области в передней части мозга, которая обрабатывает информацию о запахах из носа. Неясно, как они могут это сделать, но результаты показывают, что человеческий мозг может обладать большей способностью к адаптации, чем считалось ранее.
Группа израильских исследователей сделала это открытие случайно: они проводили другое исследование, которое включало визуализацию мозга пациентов с нормальным обонянием с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ). Но они заметили, что одной женщине, похоже, не хватает ее обонятельных луковиц.
Ученые думали, что это было удивительно, потому что в рекламе их исследования отмечалось, что у участников должно быть хорошее обоняние, и, тем не менее, на основании сканирования ее мозга женщина не должна чувствовать запах. Исследователи подумали, что «возможно, она не заметила» эту часть рекламного ролика, говорит старший автор Ноам Собел, профессор нейробиологии в Научном институте Вейцмана в Израиле. Но когда ее спросили, она сказала, что у нее очень хорошее обоняние.
Поэтому Собел и его команда спросили, могут ли они провести больше сканов и тестов на ней, и обнаружили, что действительно, у нее было обоняние немного лучше, чем у обычного человека. «Наше понимание состоит в том, что запахи по существу отображаются на поверхности луковиц», и мозг каким-то образом читает эту карту, сказал Собел в интервью журналу Live Science. Если вам не хватает этой карты, вам также не хватает способности чувствовать запах, добавил он.
Решив продолжить это исследование, исследователи привлекли больше людей в качестве «контролей» для сравнения с необычным случаем. Все эти контроли были женщинами и все левши, как в оригинальном предмете. «О чудо, - в девятом сканировании контроля - мы обнаружили еще одну женщину без обонятельных луковиц и обоняния», - сказал Собел. В этот момент «это стало выглядеть не случайно».
Отпечаток запахов мира
Затем группа решила поискать в базе данных под названием Human Connectome Project, которая опубликовала более 1100 МРТ-снимков, а также информацию об обонянии участников. Исследователи обнаружили, что из 606 женщин у трех из них не было обонятельных луковиц, но они сохраняли способность чувствовать запах (и одна из трех была левшой).
Они выполнили еще больше анализов мозга и тестов на запахи у двух женщин и еще одной женщины, у которой также отсутствовала обонятельная луковица, но она не могла чувствовать запах. Этот третий субъект имел то, что называется врожденной аносмией или неспособностью обонять всю жизнь. Как и ожидалось, они обнаружили, что женщина, у которой была врожденная аносмия, не могла пахнуть большинством запахов, в то время как две другие женщины могли чувствовать запах так же, как люди с обонятельными луковицами.
В качестве последнего шага исследователи хотели создать «обонятельный перцептивный отпечаток», который задокументировал бы, как пахнет мир для этих участников. Для этого они попросили женщин и 140 других женщин одинакового возраста оценить, насколько похожи два запаха друг на друга, например, лимон и апельсин, или лимон и скунс. Отпечатки пальцев двух женщин без обонятельных луковиц были сопоставимы с отпечатками пальцев остальных участников. Более того, отпечатки пальцев двух женщин были ближе друг к другу, чем любые другие два участника.
Однако были небольшие различия. Например, ни один из них не смог обнаружить запах, похожий на розу, который является одним из наиболее распространенных запахов при обонятельном тестировании, сказал Джон МакГанн, доцент кафедры психологии Университета Рутгерса, который не принимал участия в исследовании.
В 80-х и 90-х годах проводились исследования на грызунах, в которых предполагалось, что если у них удалены обонятельные луковицы, они все еще чувствуют запах. Но «эти исследования в значительной степени разорваны нашей областью; они действительно были забиты» из-за методологических проблем, сказал Собел. «Кто знает, может быть, теперь я тоже разорвусь на части», - сказал он. Это потому, что их выводы противоречат догме - определение обонятельных луковиц в учебнике говорит, что они «крайне необходимы» для сенсорной системы, добавил он. Итак, что происходит?
Нос мозга
Непонятно, почему эта способность была обнаружена только у женщин, особенно у левшей. По словам Собеля, большинство исследований сканирования мозга исключают участников, которые являются левшами, чтобы уменьшить различия среди участников, что может быть причиной, по которой это не было обнаружено ранее. Это потому, что у людей, которые правши, мозг может быть подключен иначе, чем у тех, кто левша.
Также неясно, как у этих женщин развилось обоняние в мозге без обонятельных луковиц. Но есть пара гипотез, которые могут объяснить, что происходит, сказал Собел. Во-первых, эти женщины родились без обонятельных луковиц, а затем каким-то образом, когда их мозг развивался в младенчестве, они нашли способ заставить запах работать, что будет свидетельствовать о том, насколько «пластичен» мозг, сказал он. Другими словами, другая область мозга могла бы взять на себя задачу передачи информации об ароматах в мозг.
Более привлекательная альтернатива может заключаться в том, что «вам не нужны обонятельные луковицы» для обнаружения, различения и идентификации запахов, сказал он. Это означает, что обоняние работает совсем не так, как мы думаем, а обонятельная луковица делает что-то еще, добавил он. Например, большинству млекопитающих, когда они что-то пахнут, приходится принимать два решения - что это за запах и откуда он исходит. Возможно, обонятельная луковица служит для того, чтобы выяснить, откуда исходит запах, но не то, что это запах, сказал он. Но это все умозрительно и нуждается в проверке, добавил он.
Томас Клиланд, доцент и профессор кафедры психологии в Корнелльском университете, который также не принимал участия в исследовании, говорит, что он считает маловероятным, что у этих пациентов фактически отсутствуют нервы, которые составляют обонятельные луковицы. «Более вероятно, что соответствующая схема, или что-то похожее на нее, каким-то образом неуместна, внутренне анатомически дезорганизована и / или имеет другую форму, в отличие от подлинного отсутствия», - сказал он в электронном письме Live Science. «И если это правда, это не так странно, что эти женщины могут чувствовать себя несколько нормально».
Но если есть какая-то смещенная структура, «вы ожидаете, что где-то в их сканировании будет какая-то аномалия», - сказал Джоэл Материк, ассоциированный член Monell Chemical Senses Center в Филадельфии, который также не был частью изучение. «Идея о том, что, возможно, существует иная структура, помимо роли обонятельной луковицы, была бы удивительной и удивительной».
Полученные данные «довольно противоречат большинству того, что думает в этой области», - сказал Материк Live Science. «Я думаю, что очень важно, чтобы мы выяснили, что происходит».
