Тайная сила обоняния. Доверься носу. Иди за инстинктами

Кто сможет отличить?

Сначала мы объединились с учеными из Института медицинской психологии в Мюнхене, у которых уже был большой опыт исследования запахов человека. Мы наблюдали за 24 новорожденными из Швеции в возрасте от одной до четырех недель и 24 детьми в возрасте от двух до четырех лет. Их купали с мылом без запаха, а затем укладывали спать в специальных футболках и чистой хлопчатобумажной шапочке (такие футболки в исследованиях человеческих феромонов стали чем-то вроде стандартного аксессуара).

Затем, используя ароматизированную одежду, мы исследовали, могут ли матери, отцы и не состоящие с малышами в родстве бездетные мужчины и женщины (всего 24 человека) узнать футболку новорожденного из трех других (одна – новорожденного, одна – ребенка постарше и одна чистая). Каждый испытуемый должен был решить задачу с 24 такими комплектами в группах по три человека.

К удивлению всех участников, лучше всех справились не матери и не бездетные женщины, а отцы. Они определенно лучше отличали запах новорожденного от запаха детей с двух до четырех лет. Еще необычным было то, что женщины обычно предпочитали свежую, неиспользованную одежду всей остальной.

Интересно, что мы также смогли использовать газовый хроматограф для обнаружения отдельных компонентов запаха, которые младенцы выделяли на футболку и шапочку. Эти компоненты отсутствовали на одежде детей более старшего возраста или присутствовали в гораздо меньших концентрациях. Одна из причин, вероятно, в том, что сальные железы в коже новорожденного в течение недели после рождения почти так же активны, как и у взрослых. При родах некоторые вещества из материнского организма передаются ребенку через плаценту и служат временным стимулом для выработки кожных выделений. У детей постарше процесс выделения происходит реже и активизируется только в пубертате.

Исследователи пришли к выводу, что мужчины, как правило, лучше различают по запаху младенцев и детей младшего возраста. Когда мы спросили, как испытуемые описали бы запах младенца, они дали такие ответы, как «успокаивающий» и «сладкий». Эти слова имеют положительную коннотацию и обычно указывают, что запах оказывает определенное умиротворяющее действие. Мы можем только догадываться, почему такая способность развилась в процессе эволюции человека^{45}.

В нашей ДНК отражена история жизни наших генов за десятки тысяч лет. Кто знает, возможно, агрессивные охотники-самцы, возвращаясь в пещеру, проявляли больше снисходительности к шумным малышам из-за чудесного запаха. После того как исследование было упомянуто в прессе, я дал интервью Би-би-си. Последний вопрос звучал фактически так: «Можно ли синтезировать духи с запахом младенца и распылять их над футбольными стадионами, чтобы успокоить хулиганов?»

Запах страха

Давайте поговорим об агрессивном поведении и о том, что оно может спровоцировать: о страхе. Некоторые думают, что страх или испуг у других людей можно определить по одному только запаху. Многочисленные ученые, в том числе психолог Дениз Чен, исследовали, проявляется ли «запах страха» в поте^{46}. Для этого она взяла образцы пота из подмышек после того, как показывала испытуемым короткие видеоролики из комедий или фильмов ужасов. Затем она попросила других испытуемых понюхать ватные шарики, пропитанные потом, и оценила их реакцию. Например, в одном исследовании испытуемые чаще среднего смогли различить «счастливые» и «испуганные» мужские запахи, что позволяет предположить, что люди все-таки испускают химические сигналы, связанные с беспокойством и страхом. И что, пожалуй, еще интереснее: очевидно, мы можем их воспринимать.

Помимо пота, ученые также рассматривают другие выделения организма как потенциальные носители химических сигналов, которые могут влиять на агрессию. В одном исследовании^{47} было обнаружено, что запах эмоциональных слез, собранных у женщин, снижает уровень тестостерона у мужчин. Авторы предположили, что химический сигнал в слезах может служить своеобразным стоп-сигналом, уменьшающим уровень агрессии, а также подавляющим сексуальное поведение сородичей.

Было доказано, что запах слез снижает уровень тестостерона у людей^{48}, но, что еще более интересно, то же самое свойственно мышам^{49}. Выяснилось, что запах слез детенышей уменьшает агрессию у взрослых самцов. Этот эксперимент интересен еще и по другой причине: при исследовании химических сигналов от человека обычно сначала объектом наблюдения являются грызуны, а затем предпринимаются попытки воспроизвести результаты для человека; здесь же, напротив, эффект был впервые продемонстрирован на людях и только потом – на грызунах.

Можно ли угадать химию?

Но вернемся к шумным младенцам. Прежде чем мы понюхаем головку ребенка и вдохнем успокаивающий аромат, нам может понадобиться один или два вдоха запаха из подмышки взрослого. Но на этот раз нас интересует не запах страха, а запах, способный вызвать чувство удовольствия.

Судя по всему, исследователи феромонов часто сосредотачиваются на запахе в подмышках. Неудивительно, учитывая, что этот запах появляется в период полового созревания. В подмышечных впадинах и в области лобка расположены апокринные железы, особый тип потовых желез. В отличие от эккриновых желез, которые распределены по всему телу и выделяют прозрачную, водянистую соленую жидкость без запаха, помогающую регулировать температуру тела, апокринные железы выделяют жировое вещество в корни волос, и оно может сильно пахнуть. (Однако отталкивающий запах не существует изначально, а вызывается бактериями: они расщепляют жировое вещество, когда оно достигает поверхности кожи, – вот почему дезодоранты действуют в подмышечных впадинах). Если учесть половое созревание, значит ли, что этот запах существует по определенной причине?

На университетских семинарах по сенсорному восприятию я регулярно провожу со студентами эксперимент: показываю им, насколько хорошо мы можем различать мужчин и женщин, основываясь только на запахе. Я прошу всех участников накануне моей лекции принять душ с мылом без запаха и не пользоваться дезодорантом или духами утром. Перед занятием я раздаю ватные шарики и прошу всех зажать их под мышкой. После лекции каждый достает свой ватный тампон, кладет его в контейнер и ставит на нем анонимный номер, который мне показывает только пол. Затем все нюхают контейнеры и угадывают, какой запах, по их мнению, исходит от мужчины, а какой – от женщины. Результат всегда очень показателен: в 80 процентах случаев пол называют правильно. Однако всегда бывают и ошибки.

Наконец, студенты должны оценить, был ли запах сильным или слабым, приятным или неприятным. Как оказалось, все сильные и неприятные запахи относились к мужским, а слабые и более приятные – к женским. И часто это правда. Запах тела – сложное явление, но самым сильным человеческим запахам мы в основном обязаны нашим апокриновым железам в подмышечной впадине, а также андростенону и андростадиенону. Выделение этих родственных стероидов увеличивается в период полового созревания как у мужчин, так и у женщин, но более выражено у мужчин. Воспринимаем ли мы запах этих соединений как приятный или неприятный, очевидно, зависит от наших генов^{50}.

Может быть, наше обоняние помогает нам не только различать мужчин и женщин, но и выбирать партнера?

Генетика и сдвиг иммунитета

Если правдива история о сексуально возбужденном Наполеоне Бонапарте, согласно которой он якобы написал своей первой жене Жозефине с поля боя: «Не мойся. Я еду домой!» – запах тела, безусловно, может соблазнять. Было ли это предпочтение просто странной личной причудой Наполеона или оно характерно для всего человеческого рода? А если второе, то для чего у нас существует способность «унюхивать» потенциальных партнеров?

Ученые изучили идею того, что запах тела человека многое говорит о его иммунной системе. При этом они определили, что в целом стоит выбирать партнера, чья иммунная система отличается от вашей. Возможно, просто обращая пристальное внимание на его или ее запах, мы инстинктивно понимаем, является он или она хорошим партнером? Идея заключается в том, что потомство от такой связи, вероятно, более жизнеспособно.

Чтобы понять, как это может работать на практике, мы рассмотрели, что делает нас более подходящими партнерами. Все позвоночные имеют набор белков, лежащих на поверхности каждой клетки. Эта группа белков называется главным комплексом гистосовместимости (ГКГС) и участвует в регуляции иммунной системы. У людей также есть система человеческого лейкоцитарного антигена (HLA), которая закодирована в генах ГКГС. Является ли это мерилом качества потенциального партнера?

В одном исследовании^{51} женщины должны были понюхать футболки после того, как мужчины их надевали, а затем выбрать ту, запах которой показался им наиболее привлекательным. Обычно они выбирали одежду мужчин, чьи гены ГКГС отличались от их собственных. Однако если женщины принимали противозачаточные таблетки, наблюдался обратный эффект: их привлекали ГКГС, похожие на их собственные. Поскольку таблетка переводит организм в гормональное состояние, подобное беременности, ученые выдвинули следующую гипотезу: женщина в такой ситуации хотела бы, чтобы вокруг нее были люди, от которых она ожидает поддержки. Однако есть одна оговорка: результаты эксперимента еще нигде не были воспроизведены.

Как показало другое исследование, женщины обычно предпочитают духи с запахом, похожим на запах их собственных иммунных белков ГКГС^{52}. Ученые подозревают, что это может указывать на то, что женщины предпочитают потенциальных партнеров, чей ГКГС пахнет иначе, чем их собственный, в то время как на себе они предпочитают носить запах собственного ГКГС. Какова же причина предпочтения? Возможно, они чувствуют, что запах их собственной иммунной системы усиливается. Однако в эксперименте участвовало очень ограниченное число испытуемых, и необходимы дополнительные исследования, прежде чем мы сможем сделать окончательные выводы.

Во всех подобных исследованиях ученые задавались вопросом, как мы реагируем на очень близкое воздействие (испытуемые держали носы впритык к футболкам) летучих предполагаемых феромонов. Воздействие на более дальнем расстоянии, по-видимому, недостаточно изучено либо отсутствует и/или не влияет на изменение наших предпочтений или гормонального статуса.

Женщины: синхронно или нет

Когда дело доходит до гормонов, возникает еще один интересный вопрос: реально ли, что женщины могут влиять на менструальные циклы друг друга благодаря выделяемым феромонам?

Одно из самых противоречивых исследований женской овуляции было провозглашено прорывом в исследованиях феромонов в 1970-х годах, когда оно впервые было опубликовано в журнале Nature^{53}. В статье, озаглавленной «Менструальная синхронность и подавление», авторы из Гарвардского университета рассказали о наблюдениях за 135 студентками колледжей, проживающими в одном общежитии. Как обнаружили ученые, постепенно менструальный цикл у девушек синхронизировался. Руководитель исследования, психолог Марта МакКлинток, пришла к выводу, что наблюдаемая синхронизация менструального цикла у подруг и соседок по комнате должна быть связана с феромонами; таким образом, существует «внутричеловеческий физиологический процесс, влияющий на менструальный цикл». Эта гипотеза подтверждена множеством сообщений об отдельных случаях: когда женщины живут вместе, их менструальные циклы со временем корректируются.

С тех пор только несколько исследований смогли надежно и однозначно воспроизвести результаты. В одном из них женщины капали пот со своих подмышек на верхнюю губу другим женщинам. Выяснилось, что запах влиял на менструальный цикл: он смещался и адаптировался к циклу соответствующего донора образца^{54}. Однако число испытуемых было небольшим.

Среди немногих исследований примечателен эксперимент 1998 года, который тщательно контролировался, но также включал в себя лишь несколько испытуемых. МакКлинток и Кэтлин Стерн^{55} пришли к выводу, что феромоны действительно влияют как на время овуляции, так и на продолжительность менструального цикла. Ученые потратили четыре месяца на изучение влияния запаха пота подмышек на других женщин. В течение двух месяцев десять испытуемых подвергались воздействию запаха, возникающего в фазу овуляции, а десять других вдыхали запах более поздней стадии цикла. Интересно, что у «ранних» испытуемых менструальный цикл сокращался в среднем на 1,7 дня в месяц, а в некоторых случаях – и на целых 14 дней. С другой стороны, «поздний» запах удлинял цикл в среднем на 1,4 дня, но до 12 дней максимум. Образцы запаха поступили от девяти доноров. Какие именно химические соединения повлияли на цикл, не исследовалось.

Другие ученые обычно подвергают сомнению так называемый эффект МакКлинток. Они приписывают наблюдаемое выравнивание во времени чистому совпадению или даже ошибочным научным методам^{56}. Поскольку циклы большинства женщин имеют разную продолжительность, существует большая вероятность того, что в какой-то момент циклы женщин, живущих вместе, совпадут.

Независимо от таких заявлений, возможно, нам стоит задать вопрос, какую эволюционную ценность имело бы такое предполагаемое воздействие феромона. Согласно одной теории, это способ для женщин сблизиться друг с другом и вместе действовать против мужчины. Или, может быть, такая синхронизация уменьшает или увеличивает конкуренцию в борьбе за партнеров? Синхронная менструация по сей день остается широко обсуждаемой темой и предметом разногласий.

От сердца: приближение и избегание

Как упоминалось в самом начале этой главы, одной из основных функций обонятельной системы является постоянный мониторинг химической среды в целях предупреждения нас об опасных ситуациях. С каждым вдохом мы получаем информацию, которая позволяет нам принимать обоснованные решения: куда идти и куда не идти, что есть и что не есть и, в некоторой степени, с кем дружить, а с кем – нет. Было установлено, что наиболее сильные сигналы связаны с самыми негативными ситуациями: запах рвоты (очевидно, либо плохая еда, либо рядом больной человек), запах дыма и огня (очевидно, опасность ожога) или запах испорченных продуктов и напитков.

В дополнение к врожденному восприятию сигналов мы очень быстро учимся ассоциировать специфический запах с чем-то плохим. Самый частый опыт: мы едим что-то, а затем чувствуем тошноту. Результатом нередко становится пожизненное отвращение к запаху такой пищи, будь то дыня, фрикадельки или маскарпоне. Такие ассоциации могут вызывать даже страх.

Йохан Лундстрём из Каролинского института в Стокгольме решил провести замысловатые эксперименты, чтобы выяснить, как наш мозг создает такие негативные ассоциации^{57}. Он сочетал определенные, изначально нейтральные запахи с электрическим током и смог добиться того, чтобы у его испытуемых возникало плохое впечатление о соответствующих запахах. Используя молекулы запаха, которые были неотличимы друг от друга, ученые исследовали, могут ли испытуемые различить их, когда одного из них били электрическим током, призванным имитировать неприятные ощущения. Первоначально испытуемые не могли различать запахи, но позже они стали лучше узнавать запахи, связанные с электрошоком, даже при низких концентрациях. Через восемь недель испытуемых снова пригласили и попросили различить запахи. Примечательно, что никто не сохранил чувствительности к «шокирующему» запаху. Как появился этот результат, окончательно не выяснено.

Интересно, что, согласно другому исследованию, физико-химические свойства могут быть ответственны за длительное отвращение к определенным запахам^{58}. Ученые предположили, что большее количество пахучих молекул с более сложной структурой может привести к увеличению чувствительности тройничного нерва (это связано с количеством раздражителей в аромате и придает, например, остроту чили). Согласно исследованию, чем сложнее запах, тем больше вероятность того, что он предотвращает привыкание: испытуемые всегда классифицируют такие запахи как неприятные. Другими словами, нейроны, которые улавливают такие предупредительные запахи, практически не вырабатывают привыкания. Они не «смиряются» с неприятным запахом, а продолжают на него реагировать, в то время как на большинство положительных или нейтральных запахов в конечном итоге реакция исчезает.

Я лично испытал эту неспособность привыкнуть к неприятному запаху двадцать лет назад, когда поехал в Северную Швецию с трехлетним сыном, чтобы принять участие в ежегодном забое оленей. По дороге домой сына, который до этого съел внешне вполне нормальную пиццу, вырвало на заднее сиденье. И следующую тысячу километров от Свега до Лунда запах полупереваренной пиццы наполнял мои ноздри с каждым вдохом.

Как неприятно!

Многие запахи по самой своей природе являются настоящей ценностью или удовольствием для человеческого носа. Мой друг Ноам Собел, выдающийся нейробиолог из Института науки Вейцмана в Израиле, хотел определить, как мы классифицируем запахи, а затем связать эту классификацию с химическими свойствами молекул. Но он смог найти только один явный параметр – гедонистическую привлекательность: был ли запах прекрасным или ужасным, приятным или неприятным.

В ходе довольно сложного эксперимента Собел и его команда из Института Вейцмана в сотрудничестве с учеными с факультета неврологии и психологии Калифорнийского университета попытались выяснить, какие общие принципы управляют нашим обонянием^{59}. Они начали с базы данных из 160 различных запахов, которые классифицировали 150 экспертов в области парфюмерии и ароматов по 146 характеристикам, включая такие категории, как «сладкий», «дымный» или «затхлый». Затем команда проанализировала данные и попыталась найти единственный фактор, который позволяет наиболее четко различать запахи. Результат эксперимента: в конце всегда оставался гедонистический аспект – классификация запаха в зависимости от того, насколько приятным он воспринимается.

Категории «сладкий» и «цветочный» находились на одном конце шкалы, а «прогорклый» и «тошнотворный» – на другом. Затем ученые провели статистический анализ базы данных химических веществ, приняв во внимание более полутора тысяч свойств каждого вещества. Цель состояла в том, чтобы найти единственный фактор или показатель, который наиболее четко отличал бы такие запахи друг от друга. И здесь снова был очевиден гедонистический аспект. Вывод ученых: можно предсказать, насколько приятным покажется людям запах, основываясь только на его молекулярной структуре.

В том же эксперименте обнаружилось, что обонятельные рецепторы в наших носах сгруппированы в зависимости от того, реагируют они на приятный или неприятный запах. Это не означает, что культурная среда или опыт не влияют на обонятельное восприятие или организацию клеток слизистой оболочки носа в некоторых случаях, но, по-видимому, существует некий глобальный консенсус, какие запахи наиболее приятны, а какие – наиболее неприятны.

Ноам Собел резюмирует: «Наши результаты показывают, что то, как мы воспринимаем запах, заложено, по крайней мере частично, в мозге. Хотя существует определенная степень гибкости и жизненный опыт, безусловно, влияет на обонятельное восприятие, наше ощущение, приятный запах или неприятный, основано на реальном устройстве физического мира. Так что с помощью химии мы можем предсказать, как будет восприниматься запах новых веществ».

Здесь следует отметить: исследования показывают, что маленькие дети не так различают неприятные и приятные запахи, как взрослые. Они распознают сильный или слабый запах, но обычно не классифицируют его как прекрасный или ужасный.

Как оказалось, нам чрезвычайно трудно распределить запахи по категориям за пределами гедонистического аспекта: большинство людей не в состоянии описать запах в общепринятых терминах. В связи с этим рабочая группа Института Вейцмана больше не пыталась связать описание запаха со структурой, а хотела предсказать, насколько похожи или непохожи два аромата, вне зависимости от того, как они пахнут в восприятии. В итоге был получен показатель, который можно присвоить любым двум ароматическим смесям на основе структуры, фактически указывающей на сходство веществ^{60}.

Группа из Института Вейцмана утверждает, что они заложили основу для оцифровки запахов. Однако только время покажет, приблизились ли они к этой долгожданной цели. Наша мечта о цифровом будущем еще больше осложняется тем, что, как известно, мы далеко не всегда в состоянии идентифицировать и называть запахи.