Случайно совпало два события. Менял утром в машине картриджи ароматизатора, а в обед нашёл в стандартном трёхкилограммовом мешке картошки одну гнилую. Вонизм от неё, правда, был, как будто полмешка сгнило, на всю кухню амбре стоял. Это и натолкнуло на мысль разобраться, почему одними запахами мы восхищаемся, а другие – просто ненавидим. Нос - один, молекулы, которые рецепторы слизистой принимают на себя, чтобы дать возможность мозгу разобраться в элементах запаха, тоже не блещут разнообразием. В какой же момент и где именно происходит разделение запахов на «хорошие» и «плохие»? И почему так?
Чтобы разобраться в этих вопросах пришлось вернуться лет на 30 с гаком в прошлое и вспомнить весь тот спектр анатомий, физиологий и в особенности химий, которые нам тогда преподавали. А в ассортименте тех химий были: неорганическая, органическая, физическая, биологическая и точно помню про некую коллоидную химию, не к столу будет сказано. Правда, что там в составе её было уже вряд ли воспроизведу без подсказки. Пардон, мы отвлеклись от основной темы про запахи.
Как нос воспринимает запах
В глубине носа находится специальная слизистая — обонятельный эпителий. Слизь растворяет в себе молекулы запаха.
В составе этого эпителия расположены миллионы обонятельных сенсорных нейронов (OSN), каждый из которых обладает 10–30 волосками, где расположены белки-рецепторы.
Как молекула запаха включает нейрон (чистая биохимия и физиология клетки, можно не читать, главное, что на выходе имеем нервный импульс, который бежит по длииииииинному аксону нейрона)
Молекула запаха, растворившись в слизи, связывается с G-белок–связанным рецептором (GPCR) на ресничке.
Это активирует G‑белок Golf (специфический белок обонятельных нейронов), который запускает аденилатциклазу III → образование cAMP → открытие ионных каналов.
Вход Na⁺ и Ca²⁺ (а затем выход Cl⁻) вызывает деполяризацию мембраны и генерацию электрического сигнала — нервного импульса.
Комбинационный код запахов
У человека ~400 различных типов обонятельных рецепторов, у животных с хорошим обонянием – существенно больше, кол-во измеряется многими тысячами.
Одна молекула может активировать несколько рецепторов, а один рецептор умеет распознавать несколько разных молекул. Совокупность активированных рецепторов формирует уникальный отпечаток, по которому мозг распознаёт конкретный запах.
Как мозг идентифицирует разные запахи: обонятельная кора – первичное восприятие запаха
Обонятельная луковица, собирает в себя сигналы от разных рецепторов и напрямую передаёт их в первичную обонятельную кору, в обход таламуса, что уникально для сенсорных систем.
Здесь формируется основное распознавание запаха как отдельного «образца/шаблона»: «запах розы», «горелый запах», «тухлятина» и т.п. Это первая стадия, где активность разных наборов возбужденных полей нейронов превращается в осознанное восприятие запаха.
Пример: если несколько рецепторов активированы молекулами ванилина, кора объединит эти сигналы в цельное ощущение «пахнет ванилью».
Лимбическая система (миндалевидное тело) – эмоциональная окраска запахов
Обонятельные сигналы напрямую идут в миндалевидное тело — центр тревоги, страха и других эмоциональных реакций. Это добавляет запахам мощную эмоциональную компоненту, чего нет у других чувств.
Например, запах дыма может вызывать беспокойство и тревогу, а запах знакомых духов — удовольствие.
Уникальная особенность обоняния: из-за этой прямой связи с лимбической системой мы часто реагируем на запах эмоцией до осознания того, что именно вызвало эту эмоцию.
Гиппокамп – связь обоняния с памятью
Гиппокамп участвует в долговременном запоминании и ассоциациях. Обонятельные сигналы туда идут напрямую, формируя сильную связь между запахом и воспоминанием.
Эффект Пруста: запах печенья мгновенно вызывает воспоминания о детстве. Эти реакции сильнее и быстрее, чем при визуальных или слуховых сигналах.
Орбитофронтальная кора – сознательное распознавание и оценка запахов
После обработки в обонятельной коре сигналы передаются в орбитофронтальную кору головного мозга. Здесь происходит:
Осознанное восприятие запаха - «это кофе», «это лимон», «это море».
Оценка запаха – приятен он или неприятен.
Выбор реакции на запах - понюхать или отойти в сторону от источника.
Интеграция всех этих участков при распознавании и оценке запахов:
Участок мозга |
Функция |
Обонятельная кора |
Первичное восприятие запаха |
Миндалевидное тело |
Эмоциональная реакция (тревога, страх, удовольствие) |
Гиппокамп |
Ассоциации и долговременная память |
Орбитофронтальная кора |
Осознанное узнавание, принятие решения |
Поясная кора |
Мотивационные и поведенческие реакции |
Что в итоге?
Добавить к вышесказанному особо нечего. Ясно как божий день, что обоняние – особенное и эмоционально окрашенное чувство. Потому и вызывает такие бурные реакции в диапазоне от восторга до отвращения в зависимости от объекта, источающего запах.
P.S. Дуриан. В прошлом году в Пекине и Шанхае наблюдал этот странный фрукт во всех без исключения фруктовых магазинчиках, куда заглядывал. Похоже, любят китайцы этот колючий мяч для регби, предложение его очень обширно. А ещё известен дуриан своим крайне неприятным запахом, из-за которого его запрещено проносить в отели и в самолёты. Даже специальные знаки висят с зачёркнутым дурианом. Не удержался, попробовал, что это такое, купив кусочек уже разделанного. Ничего особенного, честно говоря. Обычный фрукт, не понял, за что его так превозносят, далеко не только китайцы.
P.P.S. Здесь - моя визитка, я - новичок на Хабр.
Комментарии (24)
dyadyaSerezha
28.06.2025 18:07Не туда..
cordarryl_juormer
28.06.2025 18:07..китайцев так много что они думают что это другие пахнут
TD-TD Автор
28.06.2025 18:07Китайцев, действительно, невероятно много на улицах их городов. Но, что удивительно, ни разу за неделю не столкнулся ни с рыганиями/сморканиями/пердениями, про которые многие рассказывают. И никаких лишних запахов от них тоже не почувствовал, даже в метро, куда не раз спускались. Наоборот, метро оказалось получше нашего во всём. Может быть, такие впечатления, потому что был в столице и в самом богатом городе Китая. В глубинке, возможно, по-другому всё.
Moog_Prodigy
28.06.2025 18:07А вот вот как подвести теоретическую базу под практическое наблюдение: один и тот же запах при небольшой концентрации кажется одним запахом, усиливаем концентрацию - и это уже совсем-совсем другое? Например, варится суп. Еле слабая концентрация, достаточная чтобы ее почувствовать - воспринимается, извините как запах говна. Концентрация чуть побольше, буквально ненамного - и уже вполне нормальный запах вкусного супа. Или например табачный дым взять. Если кто-то из соседей курит на балконе и чуточка этих веществ долетает до меня - фубе полное. А если рядом со мной сидит человек и курит - ну нормально, вполне понятный запах. Вот такое постоянно. Это так и должно быть, или чисто индивидуальные особенности восприятия?
vesowoma
28.06.2025 18:07Есть кейс совершенно наоборот. Скатол/Индол в больших концентрациях - запах фекалий. То же в большом разбавлении - запах сирени или жасмина.
TD-TD Автор
28.06.2025 18:07У обонятельных рецепторов есть технология обратной связи с мозгом, когда они начинают немного по-другому реагировать на повторяющийся сигнал и на сигналы с разной интенсивностью. Полагаю, Вы как раз эти их нюансы описали из реальной жизни. Разумеется, мозг по-разному обрабатывает сигналы разной интенсивности, даже, если они одной природы.
RoasterToaster
28.06.2025 18:07Добавить можно что типов вкусовых рецепторов гораздо меньше. И бОльшую часть вкуса мозг на ходу придумывает , основываясь на визуальных данных, консистенции и данных обонятельных рецепторов. ИМХО в темноте , с зажатым носом мелкоизмельченное любимое блюдо мы скоре всего даже не узнаем.
Вкус это генерация от собственной нейронки
dyadyaSerezha
Мне казалось, что это довольно очевидно, если смотреть в целом. Разделение идёт в головном мозге, причем многие запахи инстинктивно разделябтся на плохие и хорошие, потому что они означают что-то важное для выживания. И именно поэтому такое разделение для многих запахов должно происходить гораздо раньше, чем в орбитофронтальной коре. Тот же запах гнилой картошки будет (должен быть) крайне неприятным и для совсем маленького ребёнка, который даже не в курсе, что картошка может гнить и что тогда её нельзя есть. А вот определить запах знакомых духов, это уже где-то дальше, возможно и в той самой орбито-коре.
То есть, смотрите. Моя железная логика бьёт результаты ваших якобы научных исследований. Неплохо)
TD-TD Автор
Как раз у ребёнка, думаю, не хватает нужных ассоциаций, чтобы определить по запаху, что хорошо, что плохо. Это точно не в полной мере инстинкт, этому мама учит.
dyadyaSerezha
Вот исчерпываюший, но и так очевидный ответ Алисы:
Инстинктивное отвращение к определенным запахам действительно существует, и оно сформировалось в процессе эволюции как механизм защиты организма.
Ученые установили, что наше восприятие запахов напрямую связано с их молекулярными характеристиками. Неприятные запахи обычно исходят от крупных молекул с высокой плотностью электронов. Например, запах гниющего дерева (бутанол) воспринимается как отвратительный именно из-за размера молекул.
Механизм распознавания плохих запахов работает следующим образом:
Нос мгновенно определяет качество запаха
Мозг автоматически классифицирует его как опасный
Организм реагирует защитной реакцией
Эволюционное объяснение такого механизма в том, что большинство веществ с неприятным запахом либо не нужны организму, либо потенциально опасны для него. Это особенно ярко проявляется в реакции на запахи:
Разлагающихся веществ
Фекалий
Токсичных соединений
Интересно, что у человека, в отличие от животных, реакция на запахи менее инстинктивна и больше зависит от опыта и обучения. Однако базовая способность различать опасные запахи заложена на генетическом уровне и является результатом миллионов лет эволюции.
Современные исследования показывают, что способность распознавать неприятные запахи — это не просто брезгливость, а важный защитный механизм, помогающий избегать контакта с потенциально опасными веществами.
Alex-ok
На самом деле в статье нет ответа на свой же поставленный вопрос. Этот пост как раз все и проясняет. Респект.
TD-TD Автор
Вопрос - "Где?", ответ - первичная обонятельная кора, миндалина, гиппокамп, орбитофронтальная кора.
Вопрос - "Как?", ответ - простейшие запахи определяются в первичной обонятельной коре, сложные и комплексные, требующие участия памяти - анализируются в перечисленных выше участках мозга, включая орбитофронтальную кору в самых сложных случаях.
Пожалуй, остался не до конца раскрыт вопрос "Почему?". Но я не физиолог мозга, не хватает компетенций, чтобы досконально раскрыть эту тему.
TD-TD Автор
Вижу явное противоречие второго абзаца с предпоследним. И особенно кажется странным словосочетание "крупных молекул с высокой плотностью электронов". Это упрощение на уровне Дзена, там такое прокатит. Тем же, кто хотя бы немного знаком с органической химией, это читать противопоказано.
dyadyaSerezha
Даже если это не так, это всего лишь неудачный пример. Суть не в этом, а в инстинкте и эволюции. Что я и написал сразу, исходя из одной только логики и подумав несколько секунд.
TD-TD Автор
А другие группы учёных всерьёз считают, что у человека, как и у других высших приматов, почти не осталось инстинктов в научном понимании этого слова. Я тоже склоняюсь к этой точке зрения. Подавляющее большинство реакций на запахи - благоприобретённые, точно не врождённые.
И ещё обратил внимание на "перл" Алисы: "Нос (!) мгновенно (!) определяет (!) качество (!) запаха". Четыре из пяти слов фразы у меня вызывают большие сомнения. К тому же другие учёные считают, что это точно не нос.
dyadyaSerezha
Покажите мне такой вывод хоть где-нибудь.
TD-TD Автор
"Активность организма, которую можно назвать по её функции — питание, размножение или даже самосохранение, — конечно же, никогда не бывает результатом лишь одной-единственной причины или одного-единственного побуждения. Поэтому ценность таких понятий, как «инстинкт размножения» или «инстинкт самосохранения», столь же ничтожна, сколько ничтожна была бы ценность понятия некоей особой «автомобильной силы», которое я мог бы с таким же правом ввести для объяснения того факта, что моя старая добрая машина все ещё ездит… Кто знаком с патологическими нарушениями врождённых механизмов поведения — эти механизмы мы и называем инстинктами, — тот никогда не подумает, будто животными, и даже людьми, руководят какие-то направляющие факторы, которые постижимы лишь с точки зрения конечного результата, а причинному объяснению не поддаются и не нуждаются в нём. Поведение, единое с точки зрения функции — например, питание или размножение, — всегда бывает обусловлено очень сложным взаимодействием очень многих физиологических причин." К. Лоренц, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1973 года
dyadyaSerezha
Точно не нос?) Зажмите нос пальцами (или насморком) и вы точно поменяете точку зрения.
TD-TD Автор
Точно. Чуть выше, в теле поста пояснил, что в носу только рецепторы устилают слизистую. Они ловят молекулы запаха. Это этап №1 распознавания запаха. И всё.
Сам нос вообще ничего в этой схеме не решает, кроме предоставления площадки для размещения слизистой, тем более быстро что-то определять он не может. "Определялка" сильно дальше расположена по пути нервного импульса. А главная "определялка", которая в коре мозга, вообще над глазами нависает за лобными костями и кожей лба притаившись.
axion-1
Инстинкты в научном понимании имеют гораздо более узкое определение чем в бытовом. У человека их действительно не осталось, но тем не менее врождённых реакций обусловленных эволюцией, полно. Отдёргивать руку от горячего, например, способен любой ребёнок, мамино обучение тут не требуется. Реакция на запахи совершенно очевидно тоже врождённая, чтобы избегать опасных объектов или ситуаций.
TD-TD Автор
Чуть выше привёл комментарий лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине К. Лоренца, который вполне определённо высказался по инстинктам. Этот учёный - основоположник этологии, науки о поведении животных, в том числе и особенности человеческого поведения изучал. По-моему, неплохой эксперт по теме инстинктов, включая врождённые.
axion-1
Да, я его читал. По поводу цитаты, возражений нет.
Rikkitik
Вы путаете рефлекс и инстинкт. Отвращение к запаху гниющей еды или плесени — рефлекторная реакция, которую проявляют даже малые дети. А вот что вы после распознавания неприятного запаха/вкуса делаете — это ваш осознанный выбор, так как инстинкта на этот случай действительно нет. Если вы выжили в кораблекрушении, и у вас нет выбора — будете есть и тухлятину, лишь бы дотянуть до момента, когда вас спасут. Если бы у вас был инстинкт «не есть вонючую гадость», вы бы умерли от голода рядом с ящиком подпорченной еды, но не смогли к ней прикоснуться, потому что инстинкты не обсуждаются.
То, что у человека нет инстинкта насчёт вкусов и запахов, но есть врождённое разделение на приятные и неприятные, можно наблюдать на простом (и бесчеловечном) опыте. Даём младенцу около года кусок лимона или лука, и он его кусает и плачет, и кривится, но продолжает жевать. Потому что он уже научился есть, что дают, но ещё не знает, что невкусное можно и не есть.