 До сих пор ученые не знают, как наш мозг различает разные ароматы. Несколько десятков лет химики потратили на исследование белков-рецепторов, но когда в дело вступили генетики, загадка была наконец решена. Последние стали искать гены, имеющие «инструкции» для белков, присутствующих только в обонятельном эпителии. Они обратили внимание на группу генов, видимо кодирующих рецепторы запаха.
Опыты ученые вели на крысах. Выяснилось, что количество генов, отвечающих за определение ароматов, просто огромно - приблизительно 1% генома. Не удивительно, что животные так хорошо чувствуют запахи.
Однако количество распознаваемых запахов намного превышает количество имеющихся белков-рецепторов - их отношение составляет приблизительно 10 к 1. В таком случае остается загадкой: как же наш мозг различает запах, ощущаемый носом?
Генетики скрупулезно изучали природу обонятельного кода. «Связаны ли, например, нейроны, которые реагируют на запах, с разными областями мозга?» - задавался вопросом Р. Аксель, ученый из Колумбийского университета. Он выяснил, что в нашем мозгу находятся особые обонятельные луковицы (кстати, у людей такие луковицы в два раза меньше, чем, например, у собак). Именно они отвечают за обоняние.
Нейроны, вырабатывающие определенный запаховый рецептор, расположены на обонятельном эпителии совершенно беспорядочно. Зная это, ученые никак не могли понять, как же в таком случае мы различаем запах. Выяснилось, что, когда сигналы доходят до обонятельной луковицы в мозгу, они группируются по особому принципу: одинаковые соединяются в определенных зонах. В результате формируется огромная карта информации, полученной от разных рецепторов. «Мозг говорит что-то типа: «Я вижу активность в позициях 1, 15, 54 обонятельной луковицы, которые соответствуют рецепторам запахов 1, 15 и 54». Значит, это должен быть жасмин», - сделал вывод Ричард Аксель. Получается, определенные комбинации идентифицируют другие ароматы.
Другая загадка, будоражащая умы ученых, была связана с эффектом нашей запаховой памяти. Известно, что в эпителии обонятельный нейрон живет около 60 дней. Каким же образом мы можем помнить запахи всю жизнь? Почему случайный аромат будит нашу память? Ведь те давние нейроны давно умерли...
Но эта тайна оказалась генетикам по зубам. Как известно, умершая клетка заменяется новой. Но в большинстве других частей тела нейроны погибают и не имеют преемников. Однако смерть обонятельных нейронов не окончательна. Под ними находится слой стволовых клеток. Он-то и воспроизводит раз за разом обонятельные нейроны, обеспечивая память о запахах на всю нашу жизнь. Любой может на себе испытать память запахов, попробуйте купить молекула духи 03 и быстро забыть их прекрасный аромат.
Пока, правда, есть и открытые вопросы. Например, что происходит с информацией о запахах, когда через обонятельную луковицу она достигает обонятельной зоны коры головного мозга? Как происходит ее обработка и каким образом это отражается на нашем поведении? Ученые надеются, что через 10-20 лет и эти вопросы будут сняты с повестки дня. |
Информация 