Нейрогастрономия. Почему мозг создает вкус еды и как этим управлять

Глава 22

Принятие решений: нейроэкономика вкуса и питательной ценности

Наиболее важной задачей и конечной целью системы восприятия вкусовых ощущений человеческого мозга является принятие верных решений касательно употребления здоровой и вредной пищи. Мы делаем этот выбор благодаря особым мозговым механизмам принятия решений, которые лишь недавно привлекли внимание исследователей и получили определенное признание. Такой интерес исследователей совпал с интересом экономистов, которые уже много лет знали, что при принятии экономических решений люди руководствуются оценочными суждениями и ориентируются на то, что им нравится или не нравится. Я впервые узнал об этом в 1956 году, когда мой отец, Джеффри Шеперд, написал статью, посвященную этому явлению. Совпадение интересов нейробиологов и экономистов породило новую сферу науки – нейроэкономику, имя которой дал Пол Глимчер в своей книге «Принятие решений, неопределенность и человеческий мозг: наука нейроэкономики»[67].

Мы уже упоминали отдельные компоненты системы принятия решений, когда обсуждали эмоции и воздействие дофамина на изученные нами подсистемы (см. главу 19), а также при рассмотрении факторов развития ожирения (см. главу 21). Теперь нам предстоит объединить все эти сведения и дополнить систему восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом механизмами, предопределяющими, сможем ли мы питаться полезной пищей и при этом получать как удовольствие, так и столь желанные вкусовые ощущения.

Одним из ключевых элементов работы нашего мозга является нейротрансмиттер дофамин, уже упоминавшийся нами в главе 19 при изучении эмоциональных составляющих восприятия. Самая высокая плотность содержащих дофамин нейронов наблюдается в среднем мозге, достаточно далеко от зон, отвечающих за высшие уровни мозговой активности. Вместе с тем именно там находятся нейроны, охватывающие своими аксонами многие структуры нашего мозга. Некоторые аксоны идут напрямую в полосатое тело, крупную зону, расположенную прямо под корой больших полушарий, участвующую как в планировании, инициации и осуществлении движений, так и в ряде мотивационных состояний – мы уже упоминали полосатое тело в главе 19 в рамках системы непреодолимой тяги к пище. Большинство людей слышали о дофаминовых нейронах и знают, что они имеют какое-то отношение к болезни Паркинсона – при этом заболевании происходит постепенная деградация дофаминовых нейронов; влияние дофамина на полосатое тело ослабевает, что со временем приводит к прогрессирующему параличу.

Высокая плотность дофаминовых нейронов также наблюдается в так называемой вентральной области покрышки (VTA[68]). Эти клетки тоже связаны с иными мозговыми структурами обширной сетью нервных волокон. Особый интерес для изучения системы восприятия вкусовых ощущений представляют некоторые из этих зон, а именно: участки полосатого тела, префронтальная кора (в том числе орбитофронтальная кора), островковая кора (где объединяются сигналы обонятельной и вкусовой систем), прилежащее ядро (центр удовольствия и подкрепления условных рефлексов), амигдала и гиппокамп. Связи VTA-дофаминовых нейронов формируют систему подкрепления (она же система вознаграждения) человеческого мозга. Эксперименты, подтверждающие структуру этой системы, проводились как на животных – крысах и обезьянах, так и на людях; для стимуляции системы вознаграждения исследователи нередко использовали фруктовый сок, так что мотивацию подопытные получали за счет ретроназального обоняния и восприятия вкусовых ощущений.

Для стимуляции системы вознаграждения подопытных крыс ученые нередко используют фруктовый сок.

В главе 19 мы познакомились с Вольфрамом Шульцем, ведущим исследователем дофаминовых систем вознаграждения и подкрепления. В его лаборатории проводились самые разные эксперименты, но мы остановимся лишь на некоторых из них. Например, один из типичных экспериментов заключался в поиске спрятанной еды: когда подопытная обезьяна прикасалась к найденной пище (кусочку печенья или чему-нибудь еще), дофаминовые клетки выпускали целый поток сигналов. В другом типовом эксперименте обезьяне давали воду или сок, стимулируя ее систему вознаграждения. Дофаминовые нейроны активируются при стимуляции любой «наградой» (является ли стимул вознаграждающим или нет, зависит от того, как он распознается сенсорными системами). Еще в ходе ранних экспериментов обнаружилось, что клетки дофаминовой системы не активируются стимулами, вызывающими отторжение или отвращение, например слишком соленой водой; активность возникала только тогда, когда стимул доставлял подопытному удовольствие. Недавно ученые установили, что дофаминовая система все же реагирует на вызывающие отторжение стимулы, просто реакция имеет иной характер. Особый интерес представляет тот факт, что дофаминовые рецепторы активируются в том числе стимулами, использованными для закрепления условных рефлексов, например световым сигналом, предвещающим в ближайшем будущем получение вознаграждения. Получается, дофаминовая система умеет прогнозировать, а эта способность обеспечивается на высшем уровне мозговой деятельности. Дофаминовая система реагирует на еще не произошедшие события потому, что дофаминовые нейроны модулируют клетки орбитофронтальной коры, вовлеченные в планирование будущих действий. Мы вновь пришли к орбитофронтальной коре, а значит, нам пора вернуться к системе восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом.

Разумеется, дофаминовая модуляция важна для всех сенсорных систем, но для восприятия вкусовых ощущений она на порядок важнее. Дофаминовые волокна соединяют средний мозг не только с обонятельной корой, где дофамин модулирует формирование образов и объектов запаха, но и с корой орбитофронтальной. Кстати, в обонятельной луковице присутствуют содержащие дофамин промежуточные нейроны (и перигломерулярные клетки), так что вполне возможно, что дофамин участвует в формировании изначальных образов запаха на гломерулярном слое. Еще одна связь между дофамином и обонятельным восприятием обнаружилась при изучении таких нейродегенеративных заболеваний, как болезни Паркинсона и Альцгеймера, – одним из ранних симптомов этих заболеваний является снижение обонятельной чувствительности.

 В обонятельной луковице присутствуют содержащие дофамин промежуточные нейроны, так что вполне возможно, что дофамин участвует в формировании изначальных образов запаха.

Участие дофамина в системах вознаграждения человеческого мозга связывает его и с механизмами формирования наркотической зависимости. Судя по всему, работает это так: после выброса дофамина и последующей активации нейронов системы вознаграждения в полосатом теле и коре головного мозга в дело вступают клеточные механизмы обратного захвата, прерывающие активность дофаминовой системы. Кокаин блокирует механизмы обратного захвата, усиливая и продлевая активность дофамина, что и приводит к формированию зависимости. Некоторые наркотики также увеличивают длительное потенцирование в синапсах, где высвобождается возбуждающий нейротрансмиттер глутамат; например, таким эффектом обладает никотин. Существует целый ряд механизмов, усиливающих активность дофаминовой системы. Клетки мозга обладают исконной пластичностью, без которой они бы не смогли выполнять свои непосредственные функции; за счет этого свойства многие эффекты приобретают самовозобновляющийся характер. В главе 19 мы уже отмечали, что механизмы наркотической зависимости фиксируются и при нездоровом вожделении к пище, именно эта общность легла в основу ранних исследований жажды к пище. Далее мы разберем, почему механизмы дофаминовой системы стали считаться системообразующим элементом в изучении проблем переедания.

Так как дофаминовые клетки участвуют во множестве процессов в головном мозге, нам нужно знать, откуда они получают входящие сигналы. Некоторые из них поступают из тех же зон, куда идут их исходящие импульсы, – таким образом они замыкают циклы обратной связи, позволяющие им поддерживать свою активность. Другим ключевым источником входящих сигналов является кора мозга, а точнее ретикулярная система – это не зона коры, а скорее, сеть клеток, растянувшаяся от центра ствола мозга до самых отдаленных уголков переднего. Эта система настолько стара, что имеется у всех видов позвоночных, у человека она просто гораздо крупнее. Клетки ретикулярной системы обладают длинными дендритами, которые принимают и передают нервные импульсы в самые разные зоны мозга. Ключевым моментом является то, что их входные данные поступают из мозга, так же как их выходные данные остаются в мозге, поэтому это полностью внутренняя система.

 Ретикулярная система – сеть клеток в головном мозге – настолько старая с точки зрения эволюции, что есть у всех позвоночных животных.

Ретикулярная система является скрытной «рабочей лошадкой» нашего мозга. Больше всего она напоминает USB-порт на компьютере, готовый принимать сигналы от множества устройств и передавать их по месту назначения. Сигналы от гипоталамуса могут стимулировать или завершать процесс кормления; импульсы от префронтальной коры или из прилежащего ядра могут управлять различными эмоциональными и мотивационными состояниями; входящие сигналы могут поступать в ретикулярную систему как из глубинных структур мозга, так и от сенсорных систем, в том числе задействованных в восприятии вкусовых ощущений. В свою очередь, VTA-нейроны интегрируют эти сигналы и передают их по назначению в виде выбросов дофамина; нередко дофамин оказывается в той же зоне мозга, откуда поступил изначальный сигнал. Получается, что ретикулярная система и дофаминовые нейроны задействованы скорее в оценке значимости и ожиданий от входящих сенсорных сигналов и исходящих сигналов моторной активности, чем в их идентификации и классификации. То, что значимость и ожидания регулируются столь обширными и древними структурами нашего мозга, отчасти объясняет, почему нам так сложно изменить или разорвать связь между вкусовым ощущением и нездоровой тягой к нему.

Теперь, когда мы в должной мере изучили интересующие нас элементы системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом, можем наконец поговорить о нейроэкономике. Экономисты осознали, что, присваивая товару экономическую ценность, люди ориентируются не только и не столько на цену самого товара, сколько на собственное глубинное восприятие его ценности – грубо говоря, люди оценивают товар в соответствии со своей системой вознаграждения.

Тодд Хэр, Колин Камерер и Антонио Рэнгель из Калифорнийского технологического института решили узнать, как именно мы принимаем решения, и предположили, что человеческий мозг обладает механизмами, позволяющими нам выбрать наиболее оптимальный вариант из нескольких. Предыдущие исследования показали, что, когда нам предстоит сделать выбор, в вентромедиальной части префронтальной коры, в лобной доле, формируется сигнал о ценности; мы уже знаем, что эта часть мозга вовлечена во многие высшие когнитивные процессы. Ученые выдвинули гипотезу, что эта зона должна управляться другой частью мозга, а именно дорсолатеральной префронтальной корой, также участвующей в высшей мыслительной деятельности, в том числе в осуществлении контроля над принятием решений. В особенности исследователей интересовал процесс выбора пищи, а потому они придумали эксперимент специально для изучения мозга людей, сидящих на диете. Для первой серии опытов они поделили подопытных на две группы: в одну попали люди, продемонстрировавшие высокий уровень самоконтроля, во вторую – те, у кого с самоконтролем были проблемы. Участники с хорошим самоконтролем выбирали полезную пищу, в то время как другая часть испытуемых, со слабым самоконтролем, как правило, выбирала более вредную еду.

Затем исследователи поместили подопытных в фМРТ и регистрировали их мозговую активность, когда те принимали решения. Было обнаружено, что активность в вентромедиальном участке префронтальной коры зависела от целеустремленности подопытных, вне зависимости от того, склонялись ли они к здоровой или вредной пище. У подопытных из группы с высоким самоконтролем активность коррелировала преимущественно с оценкой полезности, в то время как у подопытных с низким самоконтролем подобной корреляции не прослеживалось. При проверке самоконтроля активность наблюдалась как в дорсолатеральном, так и в вентромедиальном участках префронтальной коры; но активность дорсолатерального участка была выше в тех случаях, когда подопытные успешно сдерживали свои позывы и делали выбор в пользу полезной пищи.

Авторы исследования выдвинули интересную гипотезу: возможно, вентромедиальный участок эволюционировал для присвоения пище сиюминутной ценности (в данном случае ценность зависела от вкусовых ощущений пищи), в то время как дорсолатеральный участок развился для оценки долгосрочных перспектив, таких как польза для здоровья. Дорсолатеральный участок префронтальной коры связан со многими иными центрами высшей мыслительной деятельности; ученые предполагают, что именно благодаря этим связям самоконтроль при принятии решений во многом зависит от общего интеллекта подопытного и способности контролировать свое эмоциональное состояние. Резюмируя результаты своего исследования, Хэр, Камерер и Рэнгель отмечают:

«…И наконец, углубленное понимание нейробиологических механизмов самоконтроля при принятии решений имеет прикладную ценность в различных сферах жизни, начиная от клинической практики лечения ожирения и зависимостей, заканчивая экономикой и социальной политикой, где оно пригодится в анализе неоптимального планирования бюджета и поведения, подрывающего здоровье; полезно оно будет и при формировании критериев юридической оценки состояния индивида в ситуациях, когда нужно установить, в какой мере он управляет собой при принятии решений и может ли отвечать за свои действия перед законом».

 Самоконтроль при принятии решений во многом зависит от общего интеллекта и способности контролировать свое эмоциональное состояние.

Относительно недавно Нора Волкова, Джин-Джек Ванг и Рубен Балер свели воедино данные по системам мозга, вовлеченным в процесс выбора пищи. Специализация и квалификация Норы Волковой делают ее идеальным кандидатом для проведения исследований такого толка. Она посвятила долгие годы изучению наркотической зависимости и к тому же является директором Национального института по вопросам злоупотребления наркотиками (NIDA). Как уже упоминалось в главе 19, исследования механизмов наркозависимости во многом способствуют пониманию мозговых механизмов, сопряженных как с непреодолимой тягой к наркотикам, так и с «образами желаний» и жаждой к пище. Сходство механизмов этих процессов подтолкнуло Волкову к созданию модели систем мозга, участвующих в выборе пищи, и противопоставлению здорового и нездорового питания (рис. 22.1). Эту модель отражают элементы блок-схемы системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом (рис. 18.2) в виде более динамичной системы контроля.

Проиллюстрированная динамичная модель контроля состоит из четырех ключевых элементов. Первым ее элементом является приоритетность – этим термином психологи обозначают силу и степень привлекательности сенсорного стимула. К приоритетным стимулам относятся эйфоричные соленые или сладкие вкусовые ощущения от высококалорийного, насыщенного фастфуда; аромат кофе и шоколада; сбалансированные манящие вкусовые ощущения блюд традиционной кухни всех народов мира. Приоритетность этих стимулов отражает охват входящих сигналов сенсорных систем, показанных на рис. 18.2, и зависит в том числе от механизмов работы орбитофронтальной коры и сопряженных зон, участвующих в оценке стимулов.

Рис. 22.1. Блок-схема системы сенсорного контроля человеческого мозга. Изначально эта схема была разработана для демонстрации системы сенсорного контроля при наркотической зависимости; здесь же представлен адаптированный вариант, демонстрирующий контроль при принятии пищи. (Составлено по материалам статьи N. D. Volkow, G.-J. Wang, and R. D. Baler, Reward, dopamine, and the control of food intake: Implications for obesity, Trends in Cognitive Science 15 [2011]: 37–45.

Входящие сигналы распределяются по трем основным подсистемам. Первая из подсистем работает с памятью – здесь хранятся предпочтения, обусловленные сформированными условными рефлексами индивида. Вторая подсистема является мотивационной, она определяет потребности индивида и то, насколько страстно он жаждет ту или иную пищу. Третья подсистема отвечает за процессы ингибиции, эмоциональный контроль и выполняет роль «исполнительной власти» системы контроля, обеспечивая вертикальный когнитивный контроль над выбором. На рис. 22.1 показано, что в здоровой системе исполнительный контроль оказывает существенное влияние на весь процесс выбора. В своем исследовании Хэр, Камерер и Рэнгель называли тех, чья исполнительная функция работала в полную силу, людьми с нормальным самоконтролем.

А вот у людей с ожирением в системе контроля наблюдаются неполадки. На рис. 22.1 вы видите, что для них первостепенное значение имеет приоритетность, которая нередко затмевает прочие побуждения, охватывая все сенсорные системы целым потоком мощных импульсов. При ожирении существенно возрастает влияние закрепленных до рефлекторного уровня воспоминаний о слишком притягательных стимулах вкупе с потребностью в них и увеличивается поток информации, поступающей в подсистему контроля. Помимо всего прочего, воспоминания о вызывающей непреодолимую тягу пище в аномальной системе имеют прямой доступ к подсистеме контроля; и это при том, что подсистема контроля у таких индивидов ослаблена. Получается, что единственным препятствием для повышенной потребности в приоритетных стимулах является лишь ослабленная система ингибиции. Вновь обратившись к заключениям Хэра и его коллег, можно сказать, что при дефиците самоконтроля индивид испытывает столь мощную потребность в вожделенной пище, что мозг не в силах оказать ей адекватное сопротивление.

Эта модель является превосходной основой для дальнейших исследований и экспериментов. Авторы упоминают и другие факторы, влияющие на систему сенсорного контроля, в том числе циклы управления эмоциями и циклы внутренней осознанности. Помимо них существует и крайне сложная система регулирования гормонов желудочно-кишечного тракта, циклов концентрации лептинов и грелинов[69], а также прочих гормонов в нашем теле. К тому же язык и речь тоже влияют на наш выбор пищи, и их влияние поистине огромно.

В заключение этой главы мы возвращаемся к изначальному вопросу: что же делает вкусовые ощущения от некоторых видов пищи столь неотразимо притягательными для нас? Вспомните эксперименты по жажде к пище из главы 19. В 2009 году, пересматривая статьи об этих опытах, Марсия Пелчат отметила: «Эта работа подтверждает основную гипотезу о пищевой и наркотической “жажде”. В этом исследовании ключевая роль отводится воспоминаниям и структурам сенсорной интеграции, что в полной мере соответствует первостепенному влиянию сенсорной памяти на непреодолимую тягу к пище. Когда индивид испытывает непреодолимую тягу, в его мозге есть своего рода сенсорный шаблон того, что надо съесть, чтобы в полной мере удовлетворить свою жажду к пище».

Круг замкнулся; мы снова вернулись к тому, как мозг формирует вкусовые ощущения: создает сенсорные проекции образов и объектов запаха – они же «сенсорные шаблоны» – в структурах ассоциативной памяти обонятельного тракта; интегрирует проекции запаха с проекциями иных сенсорных систем в ряде зон коры больших полушарий; повышает активность в эмоциональных цепочках, находящихся вне сферы влияния основных центров принятия решений нашего мозга, усиливая таким образом тягу к пище. Схемы мозговой активности, в том числе системы восприятия вкусовых ощущений (рис. 18.2) и сенсорного контроля (рис. 22.1), приоткрывают нам некоторые механизмы и потаенные элементы систем человеческого мозга, о которых нужно помнить при планировании любой социальной стратегии, нацеленной на продвижение здорового питания.

Глава 23

Пластичность человеческой системы восприятия вкуса

Чем больше мы узнаем о нашем мозге, тем очевиднее становится для нас его способность меняться под влиянием активности и опыта. Не так давно я побывал на конференции, посвященной переломным этапам формирования пластичности зрительной системы в процессе взросления молодых животных, и докладчик резюмировал тему следующим образом: мы традиционно воспринимаем мозг как стабильный орган с ограниченными пластическими свойствами; новый же подход подразумевает, что пластичность является естественным состоянием мозговых клеток, а мозг прикладывает огромные усилия, чтобы сдерживать эту пластичность и управлять ею.

В системе восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом пластичность наиболее ярко проявляется в двух аспектах: во-первых, клетки некоторых зон этой системы неустанно обновляются за счет стволовых клеток; а во-вторых, при получении нового опыта меняются как свойства клеток, так и характер их взаимодействий друг с другом.

Когда мы появляемся на свет, в нашем мозге уже имеется полный набор нервных клеток – во всех зонах, за исключением четырех, где процесс формирования нервных клеток на основе клеток стволовых продолжается на протяжении всей нашей жизни. Невероятно, но все эти «обновляющиеся» зоны напрямую задействованы в формировании вкусовых ощущений.

Первой зоной являются клетки вкусовых почек (см. главу 13). Нам уже давно известно об их «возобновляющейся» природе: они рождаются из стволовых клеток у основания вкусовых почек, постепенно достигают зрелости и становятся функциональными, а затем отмирают, уступая место новым, молодым клеткам. Продолжительность жизни клеток вкусовых почек составляет порядка двух недель. Считается, что столь быстрое замещение обусловлено наличием у этих клеток прямого контакта со всем, что попадает к нам в рот. Четвероногие животные особенно склонны брать в рот разные вредные для здоровья вещи, вполне способные убить клетки вкусовых почек; вполне логично, что уничтожение клеток должно компенсироваться неким стабильным механизмом, обеспечивающим непрерывное восстановление их численности. К тому же некоторые привычки наших четвероногих питомцев, такие как употребление экскрементов в рамках социальных взаимодействий, тоже не способствуют выживаемости клеток вкусовых почек.

Вторая зона также состоит из рецепторных клеток, но расположена она в полости носа (см. главу 5). Относительно недавно исследователи обнаружили, что эти клетки тоже обновляются. Всякий раз, когда мы принюхиваемся или делаем очередной вдох, наши обонятельные рецепторы контактируют со всевозможными запахами, в том числе и вредными, а потому вполне логично, что поврежденные клетки должны периодически заменяться. В отличие от вкусовых рецепторных клеток, которые целиком находятся внутри вкусовых почек, обонятельные являются истинными нервными клетками – их покрытые чувствительными молекулами жгутики пронизывают слизистые оболочки носа и соприкасаются с поступающими в обонятельный тракт молекулами запаха, а аксоны обонятельных клеток уходят вглубь мозга, прямиком в обонятельную луковицу. Скорость обновления обонятельных рецепторных клеток зависит от токсичности окружающей среды; у крыс, выросших в стерильной среде, скорость обновления крайне низкая, в то время как в обычных условиях обонятельные рецепторные клетки обновляются за несколько недель. За счет прямохождения у человека нос содержится в относительной чистоте, так что скорость обновления обонятельных рецепторных клеток в теории должна быть достаточно низкой; на данный момент мы просто не располагаем экспериментальными данными, способными подтвердить или опровергнуть эту гипотезу.

 Все клетки организма обновляются с разной скоростью. И скорость обновления обонятельных рецепторных настолько низкая, что нос человека остается в чистоте исключительно благодаря прямохождению.

Третьим видом обновляющихся нервных клеток являются маленькие промежуточные нейроны, находящиеся в обонятельной луковице, а именно – перигломерулярные и гранулярные клетки, которые ингибируют активность более крупных митральных и пучковых клеток, участвуя таким образом в обработке обонятельных сигналов (см. главы 7 и 10). То, что промежуточные нейроны тоже обновляются, было установлено относительно недавно, в ходе экспериментов на животных. Они обновляются благодаря стволовым клеткам, расположенным у основания черепа, на изрядном расстоянии от обонятельной луковицы, где находятся в том числе и стволовые клетки, формирующие клетки коры больших полушарий головного мозга. Та часть стволовых клеток, что формирует кору больших полушарий, перестает создавать новые клетки еще до нашего рождения, в то время как часть расположенных рядом с ними стволовых клеток собирается в «ростральный миграционный поток», позволяющий им переместиться в обонятельную луковицу и влиться в пласт перигломерулярных и гранулярных клеток. В наши дни стволовые клетки мозга взрослого человека представляют огромный интерес для исследователей, так что эти скрытые в обонятельной луковице клетки изучаются самым тщательным образом.

Если рецепторные клетки, поставляющие информацию в обонятельную луковицу, и находящиеся в ней промежуточные нейроны постоянно обновляются, получается, что единственными неизменными клетками в ней являются крупные нейронные клетки – митральные и пучковые. Следовательно, обонятельная луковица, один из наиболее важных компонентов системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом, одновременно является и наиболее пластичной его частью. Вызвано ли обновление клеток необходимостью поддерживать численность, компенсируя потери от инфекций? Или же обновление клеток обусловлено необходимостью подстраиваться под уникальные качества обонятельных стимулов? Прежде чем мы сможем ответить на этот важный вопрос, нам еще многое предстоит изучить и узнать.

Четвертый и последний участок мозга, в котором наблюдается обновление нервных клеток, находится в гиппокампе, а именно в одной из его частей, известной как зубчатая извилина. Гиппокамп играет крайне важную роль в изучении и запоминании сенсорной информации, в том числе обонятельных и вкусовых ощущений. Как мы уже убедились на примере Комбре, именно в этой части мозга сводятся воедино воспоминания о запахах, видах и звуках, каждое из которых до этого момента хранится изолированно от остальных в соответствующей сенсорной зоне мозга; именно в гиппокампе эти следы памяти объединяются в целостное, мультисенсорное воспоминание (см. главу 20). Мы пока что не знаем, как именно участвуют в этом процессе обновляющиеся нервные клетки зубчатой извилины; эта загадка тоже ждет своего исследователя.

Второй ключевой вид пластичности мозга проявляется в том, как меняются качества клеток в зависимости от их активности. Разумеется, в первую очередь искать такие клетки следует в тех зонах, где уже действует механизм обновления нервных клеток. Пожалуй, можно начать с клеток вкусовых почек.

Линда Кеннеди и ее коллеги в Университете Кларка задались следующим вопросом: если человек употребляет много сладкой пищи, меняется ли его чувствительность к сахару и восприятие сладкого вкуса? Для начала они проверили отобранных для эксперимента людей на чувствительность к сахару с помощью глюкозы и обнаружили у некоторых из них достаточно низкую чувствительность. Тогда исследователи решили попробовать повысить чувствительность этих испытуемых и установили, что при многократной стимуляции сахаром чувствительность – а заодно и восприимчивость к сладкому вкусу – у подопытных действительно повысилась. Это позволило им предположить существование основанного на опыте «индуцируемого механизма ощущений», а это, в свою очередь, позволяло выдвинуть гипотезу о существовании некоей «индукции человеческого вкусового восприятия», подразумевающей, что многократный контакт с определенным вкусовым стимулом повышает чувствительность к нему.

Развивая эту гипотезу, исследователи провели еще один эксперимент; в этот раз для многократной стимуляции вкусовых рецепторов подопытных использовалась как глюкоза, так и фруктоза (другой вид сахара, на вкус примерно в два раза слаще привычной нам глюкозы). Их гипотеза получила еще одно подтверждение: фруктоза действительно повысила чувствительность подопытных как к фруктозе, так и к родственной ей глюкозе. Они установили, что этот механизм имеет обобщающий характер и охватывает сразу несколько сахаров. Им также удалось продемонстрировать, что пяти эпизодов стимуляции глюкозой в течение нескольких минут достаточно, чтобы сформировать сенсибилизацию (повысить чувствительность) на почти две недели. После завершения цикла экспериментальной стимуляции чувствительность подопытных вернулась к изначальным показателям уже через несколько недель. Таким образом, было установлено, что эффект повышенной чувствительности обратим и эта обратимость свидетельствует в пользу того, что пластичность является закономерной составляющей нормальной реакции восприятия вкуса. Последующие опыты показали, что повысить чувствительность можно и для других вкусовых групп; к примеру, с помощью глутамата натрия можно повысить чувствительность как ко вкусу умами, так и к веществу под названием глутаральдегид.

 При многократной стимуляции сахаром чувствительность – а заодно и восприимчивость к сладкому вкусу – у людей повышается.

Где же возникает этот эффект? Логично было бы предположить, что он зарождается во вкусовых почках, где происходит интенсивное обновление нервных клеток. Может статься, что молодые клетки более чувствительны к повышенной концентрации сахаров, чем старые рецепторные клетки, ожидающие замены. Возможно, при прекращении стимуляции высокими дозами сахара рецепторы становятся более чувствительными и лучше подстраиваются под восприятие меньших доз. Изменение чувствительности подтвердилось во время исследований на животных, в ходе которых регистрировалась импульсная активность в барабанной струне – так называемом вкусовом нерве, одной из ветвей лицевого нерва; при многократном воздействии стимула интенсивность нервного отклика повышалась. Может, этот эффект и вовсе имеет централизованную природу. Функциональная визуализация мозга выявила усиливающиеся реакции в центральных частях системы – например, в области вкуса коры. Для полноценного понимания различий между процессами на этих двух уровнях потребуются дополнительные исследования.

Дальнейших исследований этой проблемы пока что почти не проводилось, а сама она фактически не удостоилась внимания общественности. В то же время, если многократное употребление богатой сахаром пищи и впрямь вызывает повышение чувствительности к сахарам, то ученые должны донести это до сведения диетологов, ведь сегодня индустрия безалкогольных напитков продвигает на рынок больше насыщенных сахаром напитков, чем когда-либо ранее. Похоже, справедливость гипотезы «индукции человеческого вкусового восприятия» сейчас обосновывается за пределами лабораторных стен, а подопытными в этом поистине беспрецедентном эксперименте выступают многие миллионы потребителей.

Обновление клеток обонятельных рецепторов в полости носа позволяет предположить, что они, наряду со вкусовыми, могут подстраивать свою чувствительность при многократной стимуляции. Исследователи из Монельского центра химических ощущений в Филадельфии протестировали это предположение на примере нескольких видов молекул запаха. Для первого эксперимента они использовали феромон адростенон, присутствующий в поте и моче самцов и определяемый большинством самок, для которых он может послужить сигналом к поведенческой реакции продолжения рода. Ученые обнаружили, что многократная стимуляция обоняния адростеноном действительно повышает чувствительность к этому феромону, в том числе и у самцов. В той же серии экспериментов установили, что многократная стимуляция одним обонятельным раздражителем повышает восприимчивость к нему и у людей; в числе использованных исследователями стимулов был и популярный альдегидный цитрусовый ароматизатор «Цитралва»[70], знакомый многим обывателями по бытовой химии и косметике.

В какой именно части системы восприятия запахов происходит это приращение восприимчивости? Эксперименты на животных и людях показали, что чувствительность повышается в рецепторных клетках, расположенных в полости носа. А что насчет активности более глубоких структур мозга? В случае если чувствительность повышается именно в рецепторных клетках, выявить наличие дополнительного, отдельного механизма усиления восприимчивости в центральных структурах мозга достаточно сложно, ведь туда и так поступают сигналы с рецепторного уровня систем восприятия. Тем не менее в 2002 году Ноам Собель и его коллеги из Беркли придумали простой и изящный способ, позволивший им изолированно рассмотреть локальный и центральный механизмы усиления чувствительности. Они провели эксперимент, в котором андростенон подавался только в одну ноздрю, а вторая тем временем была зажата; затем они регистрировали чувствительность к этому феромону в ранее заблокированной ноздре. И установили, что восприимчивость к веществу повысилась и в зажатой ноздре, следственно, увеличение чувствительности происходит все же в центральных структурах системы обонятельного восприятия.

Многократная стимуляция одним обонятельным раздражителем повышает восприимчивость к нему у людей.

В этих опытах исследователи работали исключительно с ортоназальным обонянием. Можно предположить, что аналогичное изменение чувствительности происходит и при стимуляции ретроназального обоняния, а значит, влияет на наше восприятие вкусовых ощущений. Чем больше мы контактируем с обонятельным компонентом вкусовых ощущений некой пищи, тем чувствительнее к ней мы становимся. Полагаю, этот вывод тоже должен заинтересовать диетологов.

В обусловленной опытом пластичности восприятия запаха и вкуса определенно задействованы механизмы центральных структур сенсорных систем. Что же представляют собой эти механизмы? Одна их категория, скорее всего, напоминает реакцию мозга на наркотики: как мы уже знаем на примере «образов желаний», в этих случаях свойства нервных клеток изменяются на клеточном уровне. Ученые продолжают разрабатывать эту тему, но пока мы не можем утверждать, что вкусовые ощущения способны инициировать такую реакцию.

Одну из ведущих гипотез о механизмах пластичности восприятия, обусловленной опытом, лежащих в основе обучения и запоминания, выдвинул психолог Дональд Хебб. В 1949 году он опубликовал книгу «Организация поведения: нейропсихологическая теория»[71], где предложил следующую схему взаимодействия: нейрон, переносящий сигнал, может по синаптической связи просигнализировать соседнему нейрону о повышении сигнальной активности; затем оба нейрона усиливают проводимость своего синаптического соединения, тем самым повышая ее эффективность при последующей активации. В 1970-х годах подобные соединения были обнаружены в гиппокампе – было установлено, что при стимуляции одной группы нейронов гиппокампа их связь с другой группой усиливается. Это явление назвали длительной или долговременной потенциацией (ДВП).

Долговременную потенциацию можно наблюдать во многих частях центральной нервной системы; помимо гиппокампа, она присутствует в обонятельной и новой коре мозга. В рамках изучения центральных механизмов проводимости сигналов систем восприятия обонятельных и вкусовых стимулов нас в первую очередь интересуют соответствующие микросистемы этих структур, о которых мы уже говорили в прошлых главах. Этой же гипотезы придерживаются Дональд Уилсон и Ричард Стивенсон; в своей книге «Научиться нюхать: обонятельное восприятие в нейробиологии, бихевиоризме и прочих науках» они, подводя итоги своего исследования механизмов обучения и запоминания в обонятельной коре мозга, резюмируют: «Наиболее удивительным свойством человеческой системы обонятельного восприятия является ее пластичность».

Пластичность эта проявляется не только в изменении свойств клеток, но и в способности распределенных систем восприятия смещаться для формирования сенсорных откликов. Уилсон и Стивенсон рассказывают о том, что наш опыт способен кардинально изменить как само наше восприятие запаха, то есть способность отличать его от других, так и то, является ли конкретный запах для нас притягательным или отталкивающим. Они подчеркивают, что контекст обонятельного восприятия зависит от формы проекции «объекта запаха» в обонятельном тракте, которые мы рассматривали в главе 11.

В настоящее время наука рассматривает нервную систему как чрезвычайно пластичную табличку, на которой отпечатываются образы и воспоминания пережитого нами опыта.

На самом деле потенциалом пластичности обладают все сенсомоторные системы нашего организма. В начале этой главы уже упоминалось, что в настоящее время наука рассматривает нервную систему как чрезвычайно пластичную табличку, на которой отпечатываются образы и воспоминания пережитого нами опыта. Если эти воспоминания и образы изменяют саму структуру этой таблички, то похоже, что Брийя-Саварен был на верном пути, когда писал: «Скажи мне, что ты ешь, и я скажу тебе, кто ты».

Стоит отдать должное и поэтам, задолго до нейронауки отметившим пластичность нашего мозга. В The Dry Salvages, третьей поэме своих «Четырех квартетов», Т. С. Элиот пишет:

Мы же можем дополнить его текст кратким перефразированием:

Глава 24

Запах, вкус и речь

В газете The New York Times я однажды наткнулся на статью о десерте, приготовленном французским актером Жераром Депардье. В этой статье упоминались сразу несколько аспектов нейрогастрономии:

«На днях мы делали яблочный фондан с яблоками сразу трех сортов – Канада, Гренни Смит и Кальвиль, – рассказал Депардье. – Сначала мы сделали белый карамельный соус и разлили его по тарелкам. Затем я положил немного сливочного масла и яичный желток в слегка разбавленный яблочный компот и поставил его в духовку. Это необычный компот, ведь сверху на нем образуется небольшая корочка. Мы подали его с кремом “Англез” и карамельным мороженым. Я попробовал и сказал: “Слишком сладко, слишком насыщенный вкус. Нет ни взрыва вкуса, ни пикантности”. Тогда мы дополнили фондан яблочным щербетом и капелькой рома – старого рома, того самого, что достал Фидель Кастро из пещеры Батиста 50 лет тому назад. Он дал мне несколько бутылок. И вот это, – здесь Депардье взял театральную паузу, – это было божественно, словно сам Господь снизошел к нам в вельветовом исподнем».

Эта цитата наглядно демонстрирует огромное влияние вкусовых ощущений на нашу повседневную жизнь. Приготовление пищи является одним из фундаментальных отличий нашего вида от всех прочих, и приведенная цитата показывает, как искренне человек может увлекаться этим процессом. Ни одному животному не пришло бы в голову сочетать все эти элементы только для того, чтобы поесть. В этом малюсеньком десерте по меньшей мере десять ингредиентов: от свежих яблок до рома 50-летней выдержки. Составляющие подвергаются нескольким видам температурной обработки: компот запекается в духовке, а мороженое и щербет замораживаются. На каждом этапе приготовления блюда ингредиенты нужно продегустировать, чтобы удостовериться, что они дают желаемые вкусовые ощущения и хорошо сочетаются между собой. Мы просто не смогли бы создать такой десерт, не умей мы разговаривать: слова позволяют нам описывать и обсуждать вкусовые ощущения на каждом этапе приготовления блюда; словами мы выражаем разочарование в чрезмерно сладком и недостаточно изысканном вкусе блюда и с их же помощью ищем решение проблемы; разумеется, словами же мы выражаем свою радость, когда наконец получаем желаемый результат.

В рамках активной системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом (рис. 18.2) язык и речь рассматриваются как одни из фундаментальных элементов нашего восприятия. Именно речь отличает нашу систему восприятия вкусовых ощущений от аналогичных систем у иных биологических видов. Если, как утверждал Джеймс Босуэлл, именно кулинария отличает человека от иных живых тварей, то вкусовые ощущения привносят в приготовление пищи радость, а речь – их верный слуга.

 Человеческая речь не умеет хорошо описывать запахи. Мы вынуждены постоянно прибегать к метафорам, аналогиям и ссылаться на объект – источник запаха.

Мы можем смириться с тем, что язык и речь важны для восприятия запахов и вкусовых ощущений, но то, насколько велико их значение, может стать для вас настоящей неожиданностью. Народная мудрость гласит (и я с ней согласен), что люди не очень-то хорошо умеют описывать окружающий мир запахов. У нас нет слов, позволяющих детально описывать запахи, подобно тому как мы описываем цвета или простые геометрические фигуры. Речь словно не справляется с этой задачей, и мы постоянно вынуждены прибегать к метафорам, аналогиям и ссылаться на объект, являющийся источником запаха. В итоге получается, что объекты, обладающие «сладким» запахом, по вкусу напоминают сахар, а запах бананов характеризуется как «банановый». Разумеется, знаток органической химии может сказать, что бананы пахнут амилоуксусным эфиром; но если спросить про запах амилоуксусного эфира, то вам наверняка ответят, что он «банановый».

В то же время существуют вполне научные аргументы против существования тесной взаимосвязи между обонянием и речью. Мы уже знаем, что обонятельная рецепторная зона в коре головного мозга находится в передней части лобной доли. Моторные речевые центры коры мозга располагаются в борозде Брока, в задней части лобной доли, а сенсорные речевые зоны, отвечающие за интеграцию языка и речи с прочими процессами центральной нервной системы, и вовсе находятся в области Вернике, в височных долях коры (рис. 13.1). Аналогичным образом сторонники этой гипотезы аргументируют и отсутствие тесной связи между речью и восприятием вкусовых ощущений.

Область Вернике расположена бок о бок с принимающими зонами слуховой коры, что представляется крайне логичным, если учесть, что она напрямую задействована в процессе интерпретации звуковых сигналов устной речи; борозда Брока же находится рядом с моторными зонами коры, управляющими мышцами при говорении. Разумеется, помимо двух упомянутых моторных зон речевые центры имеют протяженные связи с многими иными участками коры больших полушарий; наличие этих связей позволяет формировать устную речь и использовать ее для выполнения вспомогательных функций во всех сенсомоторных системах нашего мозга. Подобно тому как фронтальные доли мозга неотрывно связаны с визуальными участками затылочной коры, так и префронтальные участки мозга «сцеплены» с отдаленными участками коры, в том числе с речевыми центрами. В данном случае вопрос в другом – могут ли эти связи передавать не только сенсорные сигналы, связанные непосредственно с восприятием вкусовых ощущений, но и сигналы обучающие, необходимые для сопоставления воспринимаемых сенсорных образов с нейронными механизмами речи.

Способны ли длинные нейронные связи речевых центров обеспечить передачу таких сигналов? У нас есть достаточно веские причины полагать, что да, вполне. Нам прекрасно известно, что ретроназальное обоняние, которое является одним из ключевых элементов комплексного восприятия вкусовых ощущений, как и поглощение пищи, осуществляется через то же отверстие, с помощью которого мы разговариваем. Пища и речь не просто близкие соседи, они, по сути, разместились в одном доме. Помимо чисто физиологического соседства, мы можем проследить эволюционную связь между речью и обонянием – формирование кулинарии и вербального общения относят к одному периоду становления нашего биологического вида. Ну и наконец, сложно отрицать, что люди изобрели просто невероятное количество слов для описания своих вкусовых ощущений (как мы уже убедились, прочитав отрывок статьи о десерте Депардье).

Даже из древних документов, дошедших до нас от самых истоков человеческой культуры, очевидно, что пища и способы ее приготовления всегда были чрезвычайно важной частью жизни общества. Именно в те далекие времена формировались способы и методы приготовления блюд, известные нам теперь в виде кулинарных традиций народов мира.

Если рассматривать этот этап становления человечества с ракурса роли запаха в формировании вкусовых ощущений, то можно обнаружить много интересного – меня особенно впечатлила насыщенность блюд традиционной кухни и объем слов и словосочетаний, созданных для выражения вкусовых ощущений и тех или иных аспектов кулинарии. Например, уже в Римской империи наблюдался огромный спрос на импортируемые арабскими торговцами специи и пряности; они поставлялись в Европу по Великому шелковому пути, протянувшемуся до самого края Восточной Азии (и это – за тысячу лет до путешествия Марко Поло!). В книге «Приправы Древнего Рима»[73] Дж. Иннес Миллер приводит список из 87 специй и приправ, упоминавшихся в кулинарных книгах тех лет. Для сравнения, в недавно опубликованном переиздании «Кулинарной библии»[74] перечень приправ состоит лишь из 18 наименований. Длина списка специй, пряностей, приправ и трав, каждая из которых обладает характерным ароматом и дарует особые вкусовые ощущения, доказывает, что даже на заре человеческой цивилизации кухни мира были богаты насыщенными вкусами и запахами, а словарный запас людей – терминами для обозначения этих вкусовых добавок и создаваемых с их помощью ощущений.

В наши дни слов для описания ароматов и вкусовых ощущений от пищи так много, что в них проще запутаться, чем разобраться. Нам было бы удобнее работать с ними, будь у нас некая классификация, аналогичная цветовой, где есть лишь три основных цвета, – мы бы выделили несколько «основных» запахов и систематизировали бы вкусовые ощущения и обонятельные стимулы на их основе. Но нет, запах и вкус слишком сложны, и такой подход здесь неприменим.

Существует несколько принципов классификации вкусовых ощущений и запахов, каждый из которых имеет собственную лексику. Специалисты по органической химии придумали тысячи терминов, характеризующих запах и вкус синтезируемых молекул. Психофизиологи, описывая изолированные с помощью масс-спектрометрии компоненты вкусовых ощущений, оперируют иной терминологией (об этом методе мы говорили в главе 4). Узкоспециализированную лексику для описания вкусовых ощущений используют и физиологи питания, и дегустаторы вин.

Яркий пример обширной терминологии можно увидеть на сайте Flavornet, созданном ведущим психофизиологом Терри Акри и его коллегами из Конеллского университета. Там представлены свыше 700 компонентов вкусовых ощущений, изолированных с помощью масс-спектрометрии, к каждому из которых прилагается информация о химических и сенсорных характеристиках. Все компоненты на сайте подразделяются на 25 классов: фруктовые, мясные после термообработки, кисломолочные, рыбные, пряные и т. д.

Список на сайте Flavornet позволяет визуально оценить истинный масштаб мира запахов: каждый вид молекул запаха порождает особое обонятельное ощущение, и к каждому из них прилагается перечень лексики, позволяющей человеку сформулировать свое восприятие этого стимула. Терминология гастрономических ароматов обширна: запах является одним из ключевых компонентов целостных вкусовых ощущений, а потому ассоциируется у нас как с самим блюдом, его источающим, так и с его вкусом.

Попытки человечества описать воспринимаемый нами мир вкусовых ощущений и запахов находят отражение в лексике, синтаксических и грамматических конструкциях языка. Некоторые исследователи полагают, что люди могут различать до 10 000 разных запахов. Вне зависимости от того, сколько именно запахов мы различаем на самом деле, каждому из запахов должен соответствовать термин, верно? Более того, как мы уже убедились, восприятие запаха является сложным, комплексным процессом: почувствовав запах, мы распознаем и оцениваем его с помощью ассоциативной памяти и эмоциональных воспоминаний. По истории с Марселем Прустом и печеньем «Мадлен» мы знаем, что восприятие отдельного сенсорного раздражителя способно вызвать из глубин памяти целостную мультисенсорную сцену давно минувших дней и оживить сопряженные с теми событиями эмоции. Все это преумножает и без того объемную лексику, необходимую для описания обонятельных ощущений, ведь человеку, помимо самого запаха, нужно подобрать слова для описания воспоминаний и эмоций и донести свои впечатления до других.

 Некоторые исследователи полагают, что люди могут различать до 10 000 разных запахов.

Основная гипотеза этой книги по совместительству является прекрасным объяснением того, почему нам так сложно описывать запахи и вкусовые ощущения – наш мозг воспринимает одоранты в виде трехмерных схем активности произвольной формы, так называемых образов запаха. В главе 8 мы уже поднимали вопрос распознавания и описания асиметричных визуальных образов – мы мгновенно узнаем человека в лицо, но затрудняемся описать воспринятую внешность словами. Вполне возможно, что обонятельное восприятие работает по тому же принципу, что и визуальное: мы с трудом находим слова для описания качеств воспринимаемого запаха, но безошибочно его распознаём.

Несмотря на трудности соотнесения запахов и вкусовых ощущений с лексическими единицами, этот процесс является отличительной чертой нашего биологического вида. Разумеется, он непростой, ведь, описывая свои ощущения, мы задействуем все доступные нам лингвистические приемы: аналогии, метафоры, сравнения, метонимию, речевые обороты – и используем весь спектр эмоциональной лексики для выражения своего восторга, отчаяния, ненависти, отвращения, вожделения и обожания. Краткие термины не передают всей глубины вкусовых ощущений, а потому вполне логично, что мы, как и Жерар Депардье при описании своего десерта, часто прибегаем к крайне витиеватым выражениям.

Самые сложные примеры интерпретации вкусовых ощущений с помощью человеческой речи мы неизменно получаем от профессиональных винных дегустаторов. В главе 15 мы уже рассмотрели колоссальное влияние лексики на оценку вкусовых ощущений от белого и красного вина в рамках эксперимента, осложненного цветовым восприятием. Давайте вернемся к «винной» теме и рассмотрим пару примеров того, как можно выразить вкусовые ощущения от вин самыми обычными словами.

В одной из лабораторий Калифорнийского университета в городе Дейвис работает Энн Нобель – эксперт в вопросе дегустации вин, посвятившая свою жизнь научному исследованию этой увлекательной сферы жизни. Несколько лет тому назад мне довелось побывать у нее в гостях, как дома, так и в лаборатории, где я смог опробовать на себе научный подход к дегустации вин. Для этого Нобель разработала особую схему, «колесо ароматов вина» – диаграмму из трех концентрических кругов, заполненную словами для описания вкусов и ароматов вина: центральный круг заполнен обобщающими терминами (фруктовое, землистое и т. д.), в среднем приводятся более узкие категории (ягодное, цитрусовое и прочие вкусовые группы), а слова во внешнем круге описывают конкретные вкусы (название отдельных видов фруктов, других видов пищи, например черничное). Предложенная ею стройная логическая система помогает формулировать свои впечатления, последовательно продвигаясь по иерархии специфичности вкусовых ощущений. С помощью колеса ароматов даже самый неопытный дегустатор сможет распознать и описать марки (они зависят от сорта винограда) и «нотки» вина в своем бокале.

Совсем иного взгляда на описания вин придерживается всемирно известный винный обозреватель и обладатель «носа на миллион долларов» Роберт Паркер. В своей книге «Винный гид покупателя»[75] (я сужу по своему экземпляру 1995 года) Паркер перечисляет свыше 7500 вин и присваивает каждому из них оценку на основе своего обширного опыта и обоняния, благодаря которым он прекрасно ориентируется в марках и годах урожая. Какова структура его системы классификации и какими словами он описывает вина? Разобраться в его подходе нам помогут несколько примеров из книги.

Его описание одного из величайших вин, «Петрюс Бордо» 1994 года, начинается с общей характеристики: «сильное, терпкое, обильное вино». Сильное вино обладает насыщенным вкусом, терпкое говорит о вяжущем ощущении, вызванном присутствием танина, дубильного вещества фенольной группы, содержащегося в кожице и косточках винограда (см. главу 14), а обильное вино оставляет долгое послевкусие с широкой ретроназальной ароматической гаммой. Чем старше и сложнее вино, тем темнее его цвет; цвет «Петрюс Бордо» этого года Паркер характеризует как «темный глубокий рубиново-фиолетовый». Затем он отмечает, что «при перекатывании» (вероятно, при медленном перемешивании вина во рту?), с «закрытым носом» (наверняка подразумевается удерживание вина в задней части полости рта для наилучшего восприятия его аромата ретроназальным обонянием) «ощущается вкус кофе, нотки ароматных трав, джемовая черешня и жженый молодой дуб». По своему рейтингу вин Паркер оценивает его на 91–93 балла из 100 возможных.

Сравним эту характеристику с описанием следующего вина в книге, «Фелан-Сегюр» (Сент-Эстеф) 1994 года, которое обладает «впечатляющим густым фиолетовым цветом, ароматом джемовой черной смородины, средней жирностью, умеренной танинностью, дает ощущение тонкой свежести и некоторой жевкости во рту и в послевкусии». В данном случае Паркер задействует все системы восприятия кроме слуховой и дает нам мультисенсорную характеристику качеств вина: фиолетовый цвет, сладкий вкус, аромат черной смородины, вязкость танина; упоминается даже сенсомоторная «жевкость» – вязкость, создающая впечатление, что вино нужно «жевать». В этом случае в подходе Паркера к описанию характеристик вина начинает просматриваться определенная логика – с помощью слов и речевых оборотов он классифицирует вино по сенсомоторным признакам. Отдельного внимания заслуживает упоминание «послевкусия» – эта деталь добавляет к целостному мультисенсорному образу временные рамки, определяющие весь цикл восприятия вкусовых ощущений.

Давайте сравним качества рассмотренных выше французских вин с вином из США. Благодаря энтузиазму Паркера виноделие Калифорнии вышло на абсолютно новый уровень, и сегодня местные вина успешно конкурируют с историческими марками Франции. Особенно тепло именитый дегустатор относится к винам Роберта Мондави из долины Напа; одним из любимых вин Паркера является «Каберне Совиньон Резерве» этой винодельни. Его описание этого вина 1991 года гласит, что оно обладает «плотным темно-рубиновым/фиолетовым цветом». «Нос» этого вина «огромен» и «полон ароматами: сладкими, жжеными, молодого дуба, джемовой черной смородины и жареных орехов», где «концентрированный вкус ягод черной смородины сливается с мягкой танинностью». Послевкусие он характеризует как «бархатистое, покуда красное вино в бокале не подышит и не проявятся танины». Здесь мы вновь наблюдаем мультисенсорное описание: цвет, вкус, запах, ощущения в полости рта и постепенное изменение вкусовых ощущений во времени – в этот раз описывается не только послевкусие, но и то, как раскрываются нюансы вкуса, если дать вину в бокале «подышать».

 Дегустация остается единственным полноценным методом оценки сенсорных характеристик вина.

В 2000 году Фредерик Брошэ и Дени Дебурдье из Университета Бордо проанализировали лексику, используемую Паркером и тремя другими дегустаторами вин. Они установили, что сенсорные характеристики оценивались в контексте личных предпочтений дегустатора, в зависимости от того, понравилось ли вино в целом или нет; и могли рассматриваться как по отдельности, так и комплексно. Получается, что они ориентировались на ту самую внутреннюю шкалу оценки, которую использовал Ноам Собель с коллегами для систематизации запахов по их приятности или неприятности (см. главу 12). Подводя итоги своего исследования, Брошэ и Дебурдье пришли к следующим выводам:

«Несмотря на все усилия, направленные на оценку качества и вкусовых ощущений вина с помощью хроматографии и иных лабораторных методов, дегустация остается единственным полноценным методом оценки сенсорных характеристик вина. <…> Когда дело касается вкусовых ощущений, в первую очередь надо определить, приятные они или нет. Значение этого параметра настолько велико, что на него ориентируются даже самые высококвалифицированные эксперты-дегустаторы, и именно он лежит в основе используемой ими описательной лексики. В данном вопросе эксперты не сильно отличаются от новичков. <…> Паркер оценивает вина так, как оценил бы начинающий дегустатор, и, возможно, именно это объясняет его феноменальную популярность».

Пока что мы не располагаем результатами исследований, где вино характеризуется в рамках концепции образов запаха, вкусовых ощущений и желаний. Причина проста – концепции эти сложились совсем недавно, а подготовка экспериментов требует времени и ресурсов. Тем не менее никто не мешает нам провести мысленный эксперимент и предположить, что могут обнаружить исследователи. Основной проблемой описания образа запаха является его произвольность; возможно, разобраться в этом вопросе нам помогут знания об аналогичных проблемах в других сенсорных системах. Мы думаем, что с легкостью выражаем словами то, что воспринимаем зрительно и на слух, но так ли это на самом деле? Я полагаю, что это впечатление обманчиво, и разобраться нам поможет зрение.

Когда мы видим хорошо знакомые объекты – столы, дома, цветы, – описать их словами не составляет ни малейшего труда, и нам кажется, что из сенсорных систем именно зрение имеет наиболее тесную связь с речью и языком. А как насчет описания объектов асиметричных, неправильной или произвольной формы? Возьмем, к примеру, лица – они являются сложными пространственными объектами со множеством элементов неправильных очертаний. В главе 8 мы уже отмечали, что люди прекрасно распознают друг друга по лицу, и эта способность является чрезвычайно ценным механизмом социальной адаптации. Благодаря ей мы не просто узнаем других людей, но и улавливаем нюансы мимики, а в ней, как в зеркале, отражается весь спектр эмоций, из которых складываются межличностные взаимодействия.

Мы уже знаем, что распознавание лиц является подвидом распознавания образов. Считается, что в распознавании образов человеку нет равных. Вернемся к использованному ранее примеру: если показать вам несколько фотографий пожилых дам, то, увидев на одной из них свою бабушку, вы мгновенно узнаете ее. А сможете ли вы на словах описать ее другому человеку, чтобы тот ее узнал? Попробуйте прямо сейчас мысленно описать лицо своей бабушки во всех подробностях, словно вы рассказываете о ней другим людям, которые ее никогда не видели. Проведя этот маленький эксперимент, вы наверняка согласитесь, что подобрать слова для подробного описания человеческого лица так же трудно, как большинству из нас (вероятно, за исключением Роберта Паркера) найти слова для описания характеристик вина.

Считается, что в распознавании зрительных образов человеку нет равных.

Другой категорией визуальных объектов, которые проблематично описать без особых навыков, являются картины. Предметное изобразительное искусство описать несложно – рассказать о том, что изображено на пейзажах Констебла и Сезанна, или описать подсолнух кисти Ван Гога сможет любой из нас. Внятно охарактеризовать работы Пикассо или кубистов уже сложнее, а с вербальной интерпретацией современных картин и вовсе могут возникнуть серьезные трудности.

Разобраться в том, что делает описание современного искусства столь затруднительным, нам поможет Сай Твомбли. Американский художник Твомбли родился в 1928 году; он работал в стиле абстрактного экспрессионизма, вдохновлялся европейским и африканским искусством, классическими произведениями и мифологией. Многие из его работ напоминают разноцветные кляксы, будто бы в случайном порядке разбросанные по холсту, хотя на самом деле их расположение соответствует строгой системе, пусть и неочевидной для незнающих. На недавней выставке его стиль охарактеризовали следующим образом:

«Говоря о Твомбли, его неизменно критикуют за излишнюю “литературность” творчества, пристрастие к зарубежной культуре и “вкрадчивую элегантность”. В то же время [Николас] Серота отмечает, что творчество Твомбли всегда ускользало от понимания и оставалось для многих, в том числе энтузиастов современного искусства, поистине непостижимым. Сам же Твомбли крайне скрытен и немногословен. В середине 50-х годов он написал краткую аннотацию для итальянского журнала современного искусства Lesperienza moderna: “Работая над картиной, живописец всегда переживает некий кризис или по меньшей мере миг озарения или облегчения; кризис этот не обязательно проявляется в болезненных переживаниях, ведь с тем же успехом он может воплотиться в экстатическом побуждении к действию”».

Фигурирующие в этом описании слова и обороты речи, такие как литературность, вкрадчивая элегантность и непостижимый, определенно относятся к той категории лексики, что встречается при описании вин. Похоже, изучение сложного зрительного образа винтажных работ Твомбли и восприятие мультисенсорного образа вкусовых ощущений винтажного вина являются для человека задачами одного порядка – и в том и в другом случае нам трудно подобрать слова. В основу концепции образа запаха, с которой мы познакомились в главе 9, легли именно такие параллели между обонятельной и иными системами восприятия.

Нечто похожее наблюдается и в мире музыки. Мы с легкостью узнаем и воспроизводим простейшие мелодии. Тем временем композиторы классической и джазовой музыки задают собе куда более высокую планку. Дирижер Бруно Вальтер (1876–1962) работал с величайшими симфоническими оркестрами в первой половине XX века. В своих мемуарах «О музыке и музицировании»[76] он пишет о музыке, исполнявшейся под его началом, и характеризует ее следующим образом: «Музыка рождается и черпает силу из скрытого источника за пределами нашего мира и реальности. Музыка взывала ко мне своими рассказами о загадочном ином мире, неизменно волнуя мое сердце и смущая до глубины души своей трансцендентальной природой».

В этом описании мы вновь видим слова и обороты, которые вполне мог бы взять на вооружение искушенный дегустатор вин. Получается, описывать сложные, распределенные во времени образы музыки ничуть не легче, чем сложные пространственные образы картин или сложные мультисенсорные образы вкусовых ощущений при дегустации вин. Один образ, созданный нашим мозгом, стоит тысячи слов вне зависимости от того, чем он является: абстрактной картиной, аккордами музыки или же молекулами запаха.

Глава 25

Запах, вкус и сознание

Каково соотношение сознательного и бессознательного восприятия вкусовых ощущений? Новейшие исследования обонятельного восприятия показали достаточно интригующие результаты. До недавнего времени научная традиция вообще не подразумевала изучение нейронной подоплеки сознания. По мере развития нейронаук пренебрежительное отношение к подобным исследованиям ушло в прошлое, и сейчас эта сфера переживает настоящий рассвет. Во главе возрождения стоят специалист по нейроинформатике Кристоф Кох и его коллега Фрэнсис Крик. В 1950-х годах Крик вместе с Джеймсом Уотсоном разгадал тайну структуры ДНК, а позже заинтересовался нейронауками. С 1970-х годов Крик сосредоточился на изучении нейронной подоплеки сознания; благодаря ему «разгадывание» нейронных процессов стало первостепенной задачей, первым рубежом на пути к познанию человеческого мозга и сознания. В то же время многие нейробиологи считали подобную формулировку задачи «некорректной»: они полагали, что «сознание» является слишком размытым понятием, неуместным в контексте научных изысканий и экспериментов. Многие по сей день придерживаются этой позиции.

Невзирая на отношение научного сообщества к их исследованиям, Кох и Крик продолжали работать. В известной обобщающей статье от 2003 года они впервые представили научное определение понятия «сознания» в контексте системы зрительного восприятия, где оно является «восприятием определенного цвета, формы или движения объекта». В статье они также описывают структуру системы сознательного восприятия, где в первичной сенсорной коре «задней» части мозга расположены клетки и микроцепи, являющиеся «определителями характеристик» для информации, поступающей из таламуса. Идентификация отличительных характеристик считается в массе своей произвольным, бессознательным процессом. Крик и Кох полагают, что «сознательная составляющая зрительного восприятия зависит преимущественно от ранних этапов системы зрительного восприятия (но более поздних, чем первая зрительная зона «V1»[77]), в особенности – от вентрального потока [в височной доле]». Затем реакция этого участка коры передается в «переднюю» часть мозга, где протекают сложные односторонние и возвратные взаимодействия между префронтальной корой и зрительными ассоциативными зонами. Одна из гипотез гласит, что односторонние взаимодействия являются преимущественно «побудительными», в то время как возвратные имеют в массе своей «модулирующий» характер. В таком ракурсе получается, что сознание возникает благодаря особым (и пока что не установленным) характеристикам нейронов коры, способствующих их активации; в первую очередь это касается нейронов, проецирующих информацию из сенсорных ассоциативных зон в интегративные (не являющиеся первичными моторными или сенсорными) зоны префронтальной коры мозга.

 Первичная обонятельная зона находится в передней части мозга. Такое привилегированное расположение обонятельных зон наглядно демонстрирует эволюционное значение восприятия запахов.

Пока что мы понятия не имеем, как в эту концепцию вписывается «сознательное» обонятельное восприятие. В то же время в контексте сознательного восприятия запах и вкусовые ощущения вообще вызывают множество вопросов. В системе обонятельного восприятия отсутствуют структуры «заднего» мозга, ведь первичная обонятельная зона новой коры находится в орбитофронтальной коре, в префронтальной части мозга. Такое привилегированное расположение обонятельных зон наглядно демонстрирует эволюционное значение обонятельного восприятия, которое в процессе развития мозговых структур позвоночных видов получило прямой доступ к высшим мыслительным центрам фронтальной доли мозга. Получается, что именно изучение древних и прямолинейных систем восприятия запахов и вкусовых ощущений с наибольшей вероятностью позволит ученым разгадать структуру нейронной подоплеки сознания как у млекопитающих, так и у приматов.

Несколько лет назад я готовился выступать перед Обществом нейронаук[78] с первыми результатами нашей работы по компьютерному моделированию взаимодействий между одорированными молекулами и обонятельными рецепторами и вообще не задавался этим вопросом. Заметив в зале Крика и Коха, пробирающихся к своим местам, я изрядно воодушевился – их присутствие означало, что мой доклад о взаимодействии молекулы-одоранта со связующим карманом модуля обонятельного рецептора услышит и оценит мудрый и опытный слушатель, один из первооткрывателей ДНК. Мои ожидания оправдались. Когда настало время вопросов, Фрэнсис встал (а я напрягся в предвкушении) и спросил:

– Скажите, Гордон… существует ли псевдоаносмия?

Вопрос застал меня врасплох, и в ответ я лишь сбивчиво пробормотал, что не знаю; но сразу же понял, что он имел ввиду. Он хотел узнать, существует ли в обонятельном восприятии некий аналог явления из системы зрительного восприятия – загадочной псевдослепоты (или зрячей слепоты). Псевдослепота наблюдается у пациентов с официально задокументированной полной слепотой, возникшей в результате травмы зрительной коры мозга; когда им демонстрируют картинки, они говорят, что ничего не видят. В то же время если заставить этих пациентов отвечать на вопросы о том, что изображено на картинках, то их ответы оказываются неслучайными, выходящими за рамки возможных совпадений. Они словно обладают неким рудиментарным зрением, позволяющим им видеть вопреки слепоте; отсюда и название «зрячая слепота». Несмотря на то что пациенты не осознают этого, зрительный тракт их мозга, обрывающийся на уровне таламуса, по-прежнему воспринимает визуальные объекты.

А что насчет запахов, которые мы нюхаем, но не воспринимаем? К сожалению, мы не успели ответить Крику на его вопрос – он умер несколько лет тому назад. Отсутствие обоняния называется аносмией. По аналогии с псевдослепотой бессознательное восприятие запахов можно назвать псевдоаносмией. Например, некоторые черты псевдоаносмии наблюдаются при контакте с феромонами – они стимулируют обонятельный тракт и вызывают поведенческую реакцию на животном уровне, оставаясь при этом невидимыми для сознательного восприятия. Ноам Собель и его коллеги из Беркли продемонстрировали это явление в экспериментальной среде: при стимуляции одним из предположительно воспринимаемых человеком феромонов фМРТ зарегистрировала всплеск мозговой активности, в то время как подопытные понятия не имели о том, что они ощущают какой-либо обонятельный стимул. Вот только Крика интересовали отнюдь не феромоны – он хотел знать, может ли человек с травматической аносмией, неспособный сознательно ощущать запахи, бессознательно воспринимать обонятельные стимулы. Этот вопрос затрагивает самые основы сознательного восприятия запаха, а заодно и вкусовых ощущений, ведь эти сенсорные системы работают с фронтальными участками коры мозга напрямую, минуя таламус. Сегодня мы наконец-то можем ответить на вопрос Крика; но сначала нужно рассмотреть некоторые этапы длинного пути, пройденного наукой в поисках верного ответа.

Для восприятия сенсорного стимула нам нужно находиться в сознании, быть сосредоточенными и внимательными. Разумеется, обычно все эти механизмы не попадают в сферу интересов нейрогастрономии, но в данном случае нам необходимо понимать, что такое сознание, ведь без него наш мозг не способен создать внутренний образ вкусовых ощущений. Крик и Кох привлекли внимание к проблеме нейронной подоплеки сознания, и сегодня она интересует не только нейробиологов, но и психологов с физиологами. На данный момент почти все обнаруженные нейронные механизмы сознания так или иначе связаны с системой зрительного восприятия, а обонятельное восприятие остается практически неизученным. Вместе с тем мы знаем достаточно о сознательных и бессознательных аспектах обонятельного восприятия, чтобы сделать немало интересных и полезных выводов.

В какой части обонятельного тракта возникает сознательное восприятие запахов? Уверен, на основе рассмотренной ранее информации мы наверняка сможем ответить на этот вопрос.

Повторим основы. Первым этапом обонятельного тракта в мозге является обонятельная луковица, в которой формируется первичный образ запаха и начинается обработка поступившей информации. Эта обработка зависит от поведенческой реакции глубинных животных структур нашего мозга, соединенных с обонятельной луковицей длинными нервными волокнами. Благодаря этим волокнам первичная обработка образа запаха модулируется в зависимости от того, сыты мы или голодны (см. главу 10). Эти же волокна передают информацию о том, бодрствуем мы или спим, от чего зависит, пребываем ли мы в сознании; в то же время волокна лишь передают эту информацию, а сама модуляция состояния сознания предположительно осуществляется в центральных структурах мозга. Все это позволяет нам с уверенностью заявить, что сознательное восприятие запаха и пространственных схем восприятия не возникает на уровне обонятельной луковицы.

Следующий этап обработки обонятельной информации протекает в обонятельной коре. Многие считают ее «первичной» обонятельной корой, хотя на самом деле термин первичная применим исключительно к первой зоне сенсорной системы, которая соединяется с новой корой через таламус. Например, в зрительном тракте для возникновения сознательного восприятия необходимо взаимодействие между таламусом и зоной V1 в затылочной доле мозга, куда проецируется зрительная информация. Именно отсутствие зоны V1 делает псевдослепоту поистине парадоксальным явлением. Судя по всему, некоторые волокна таламуса проецируют информацию на близлежащие участки ассоциативной зрительной коры, модулируя таким образом это «бессознательное» зрительное восприятие. В обычных условиях в ассоциативных участках зрительной коры происходит преобразование простых сигналов, поступающих от зоны V1; если эта зона отсутствует, то ассоциативная кора не получает от нее информации, и сознательное зрительное восприятие просто не происходит.

Вне зависимости от того, формируется ли сознательное обонятельное восприятие в обонятельной коре, следующим этапом обработки сенсорной информации во всех сенсорных системах является орбитофронтальная кора. Лично я предпочитаю называть этот участок обонятельного тракта первичной обонятельной корой, где первичная означает, что она выполняет те же функции, что и первичная кора в других сенсорных системах. По аналогии с зоной V1 зрительного тракта эту зону можно назвать O1[79] обонятельной системы.

Связь с зоной O1 в орбитофронтальной коре может быть как прямая, так и опосредованная (см. главу 12). Основная проекция напрямую передается в орбитофронтальную кору по аксонам пирамидальных клеток. Эти же аксоны обеспечивают процессы латеральной ингибиции в обонятельной коре, а длинные волокна ассоциативной обонятельной коры передают возвратное возбуждение обратно в обонятельную луковицу. Вторичная, более слабая проекция возникает благодаря пирамидальным клеткам, активирующим нейроны эндопириформного ядра, расположенного в глубине пириформной (древней, или старой) коры; аксоны клеток этой коры передают проекцию в среднее дорсальное ядро таламуса, где она образует синаптические связи и сводится сигналами, направляющимися в обонятельную зону орбитофронтальной коры.

Нужно понимать, что основная проекция образа, не проходящая через таламус, является поистине уникальным элементом обонятельного тракта, не имеющим аналогов в остальных системах сенсорного восприятия. Удивительно, но этому уникальному элементу обонятельного тракта почти не уделяют внимания. Несмотря на пренебрежительное отношение, роль этой структуры в сознательном сенсорном восприятии вполне может оказаться одной из наиболее увлекательных загадок в когнитивных нейронауках.

Вариантов того, где именно возникает сознательное обонятельное восприятия, всего два. В первом из них оно формируется уже на уровне обонятельной коры. В пользу этого варианта свидетельствуют опубликованные в 2007 году результаты исследований, проведенных Верити Браун из Университета Сент-Эндрюс в Шотландии. Ее эксперименты показали, что грызуны, которым удалили обонятельную зону орбитофронтальной коры, в полном объеме сохраняли способность идентифицировать запахи. Если поведение грызунов расценивать как «сознательное», то результаты этого эксперимента чрезвычайно важны по двум причинам. Во-первых, это подтверждает, что обонятельный тракт является единственной сенсорной системой, в которой сознательное сенсорное восприятие возникает без участия новой коры и таламических структур мозга. Во-вторых, если первое предположение является верным, мы должны задать вопрос: какие подкорковые механизмы заменяют одновременно таламус и новую кору? В других сенсорных системах таламус передает активность из стволовых структур мозга и, если мы пребываем в сознании, служит для «возбуждения» всей коры мозга. К слову, много лет тому назад Крик предположил, что таламус является своего рода «целеуказателем», который направляет сознание к стимулам, в данный момент требующим нашего внимания. Если этого механизма координации сознательного восприятия в обонятельной системе попросту нет, то что же заменяет эти таламокортикальные механизмы в системах восприятия запахов и вкусовых ощущений, делая восприятие их стимулов не менее осознанными, чем в прочих сенсорных системах?

 Таламус является своего рода «целеуказателем», который направляет сознание к стимулам, в данный момент требующим нашего внимания.

Не стоит полагать, что результаты этого опыта показательны для иных видов, помимо грызунов. При проведении аналогичного эксперимента на собаках было отмечено значительное снижение остроты обоняния. Исследования пациентов с повреждениями правой таламической зоны мозга, проведенные Ноамом Собелем и его коллегами, показали, что люди с повреждениями правой таламической зоны мозга испытывают трудности с идентификацией запахов и демонстрируют меньшую восприимчивость к приятным ароматам. Получается, что человеческий обонятельный тракт наравне с прочими системами восприятия нуждается в неокортикальных механизмах генерализации.

Важность неокортекса для человеческого обоняния подтвердилась в 2010 году, когда Джей Готфрид из Северо-Западного университета сделал доклад о крайне необычном пациенте. 36-летний пациент С. поступил в больницу с правосторонней черепно-мозговой травмой, вызванной падением с лестницы. Травма привела к кровоизлиянию в правую лобную долю мозга. Общее состояние здоровья пациента быстро пришло в норму, но в результате травмы у него полностью пропало обоняние, то есть развилась аносмия. Снимки фМРТ показали, что у него травмирована правая сторона орбитофронтальной коры; остальные элементы обонятельного тракта затронуты не были. Узнав об этом пациенте, Готфрид понял, что ему представилась уникальная возможность проверить роль орбитофронтальной коры человеческого мозга в осознанном восприятии запаха, и пригласил С. в свою лабораторию для проведения исследований.

Перед началом эксперимента Готфрид и его коллеги провели оценку психологического состояния подопытного С., удостоверившись таким образом в его стабильности. Для исследования был выбран один из стандартных методов оценки обоняния, тест «Сниффин Стикс» («ССТ»)[80], в котором ортоназальное обоняние подопытного проверяется с помощью маленьких «лопаток», покрытых частицами одоранта. Этот эксперимент подтвердил, что у подопытного С. полностью отсутствует обоняние как в правой, так и в левой ноздре и он не чувствует даже высокие концентрации одорантов. Это исследование позволило не только подтвердить гипотезу о том, что основная часть сознательного восприятия запаха на неокортикальном уровне обусловлена именно процессами в орбитофронтальной коре, но и локализовать эти процессы, ведь у подопытного была травмирована только правая сторона орбитофронтальной коры. Для систем восприятия такая «латерализация» является чрезвычайно редким явлением.

Несмотря на то что подопытный С. не воспринимал запахи, он мог определить наличие или отсутствие обонятельного стимула с левой (не травмированной) стороны в зависимости от того, предлагали ли ему «лопатку» с одорантом или контрольную, чистую. Следовательно, левая сторона обонятельного тракта, в отличие от правой, по-прежнему функционировала. Сканирование мозга подтвердило наличие активности в левой части обонятельного тракта: обонятельной коре, орбитофронтальной коре и амигдале; к слову, амигдалу часто причисляют к зонам, участвующим в высших процессах обонятельного восприятия. Сканирование мозга также показало активность на всех уровнях обонятельного тракта с правой стороны, за исключением травмированной орбитофронтальной коры, оставшейся инертной. Напоследок ученые проверили кожно-гальваническую реакцию (вы наверняка слышали о другом, более популярном названии этого метода – «детектор лжи») и установили наличие у подопытного С. эмоциональной реакции на одоранты при стимуляции как правой, так и левой ноздри. Таким образом, они получили еще одно доказательство функциональности левой половины обонятельного тракта при полном отсутствии сознательной составляющей восприятия запаха.

При проведении контрольных экспериментов на подопытных с полноценным двухсторонним обонянием сканирование мозга зафиксировало наибольшую активность с правой стороны, вновь подкрепляя гипотезу о правосторонней латерализации обработки обонятельной информации на неокортикальном уровне. То, что осмысление воспринимаемых запахов происходит именно в правом полушарии мозга, кажется крайне уместным, ведь именно оно считается более артистичным и менее логико-ориентированным.

 Осмысление воспринимаемых запахов происходит именно в правом полушарии мозга. Это кажется крайне уместным, ведь именно оно считается более артистичным и менее логико-ориентированным.

Авторы исследования сформулировали свои выводы следующим образом:

«…то, что левосторонняя стимуляция обоняния пациента С. привела к соответствующей периферической и централизованной активности, позволяет предположить, что левая сторона обонятельного тракта ориентирована преимущественно на обработку чувственной и эмоциональной составляющей одорантов и вместе с тем не способна сформировать сознательное восприятие запаха. По результатам данного исследования можно утверждать, что совокупность полученных нами данных является одним из первых доказательств первостепенной роли правой орбитофронтальной коры в преобразовании восходящего обонятельного сигнала в форму, доступную для сознательного восприятия».

Так каков же ответ на вопрос Крика? Готфрид и его коллеги пришли к выводу, что «явление, обнаруженное в ходе данного исследования, вполне подходит под описание феномена “псевдоаносмии”». В подтверждение выводов, уже сделанных Собелем и его коллегами, они отмечают:

«Индивид может оставаться слеп (то есть – не осознавать) к воспринимаемому запаху и вместе с тем демонстрировать полный объем бессознательных реакций на этот обонятельный раздражитель. Пациент С. безусловно утратил способность сознательно воспринимать обонятельные стимулы и сохранил лишь малую толику рудиментарных обонятельных навыков, позволяющих лишь бессознательно определить факт наличия некоего одоранта. <…> Вместе с тем активность, зарегистрированная в левой орбитофронтальной коре, <…> позволяет предположить, что левая половина обонятельного тракта сохранила большую часть функциональности и продолжает анализировать обонятельную сенсорную и аффективную информацию [на бессознательном уровне, недоступном пациенту]».

Резюмируя наш краткий экскурс в проблему сознательного восприятия запахов и вкусовых ощущений человеческим мозгом, мы можем смело утверждать, что первые исследования оказались крайне многообещающими. Тем не менее для идентификации всех структур мозга, участвующих в формировании сознательного восприятия, нам потребуется еще множество подопытных, экспериментов и исследований. Индивидуальная вариативность восприятия вкусовых ощущений – потрясающе интересная тема, и, изучая сознательные и бессознательные составляющие восприятия, мы наверняка обнаружим, что на формирование уникальных для каждого из нас ощущений влияют обе части этой невероятно сложной системы.

Глава 26

Роль запаха и вкуса в эволюции человека

В нашей повседневной жизни запах и вкусовые ощущения являются доминирующими источниками впечатлений. Результаты новейших исследований системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом показали, что она почти наверняка сыграла куда большую роль в эволюции нашего вида, чем считалось ранее. До недавнего времени этот вопрос почти не обсуждался, ведь построение гипотез о том, как именно протекал процесс эволюции чего-либо, всегда было крайне непростой затеей. Тем не менее, когда я заинтересовался этим вопросом и обратился к антропологам, то был крайне воодушевлен их энтузиазмом по теме. Прежде чем рассматривать значение системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом, нам понадобятся доказательства ее влияния на эволюцию. Нам в особенности интересны пять категорий этих доказательств: 1) генетические доказательства; 2) соперничество обоняния и зрения; 3) увеличение объема мозга; 4) адаптация опорно-двигательного аппарата для поиска еды; 5) овладение искусством управления огнем и формирование кулинарии народов мира.

Мы уже знаем, что гены обонятельных рецепторов считаются наиболее обширным семейством генов в геноме млекопитающих; к нему относятся от 2 до 5 % генов, в зависимости от их суммарного количества у конкретного биологического вида. Гены из наиболее обширных семейств наверняка имелись и у наших древних предков; эволюционное развитие является динамическим процессом, и количество генов, вероятно, претерпело множество изменений, но вместе с тем их примерное количество в семействе оставалось прежним благодаря их адаптационной ценности.

Эволюционное развитие млекопитающих и приматов ускорилось примерно 65 миллионов лет тому назад, когда погибли динозавры. Размер семейства генов обонятельных рецепторов у млекопитающих не менялся даже тогда, когда млекопитающие начали разделяться на различные отряды, семейства и виды; современные млекопитающие по сей день сохранили огромный репертуар генов обонятельных рецепторов. Скорее всего, принцип работы рецепторных клеток с тех пор остался почти неизменным; как и сейчас, они наверняка проецировали воспринимаемые одоранты на гломерулярный слой обонятельной луковицы, где те преобразовывались в пространственные схемы запаха, рассмотренные нами в главе 7. В пользу гипотезы о неизменности этого механизма восприятия говорит то, что гломерулы являются филогенетической константой обработки обонятельной информации; в 1997 году мы с Джоном Хильдебрандом установили, что гломерулы имеются в обонятельных системах практически у всех видов как позвоночных, так и беспозвоночных существ. Получается, что система обонятельного восприятия позволяет нам заглянуть в самые глубины эволюции. Обонятельная система уникальна; она отличается от остальных систем сенсорного восприятия своей тесной связью между рецепторными генами и образами мира запаха, которые формируются ими в нашем мозге.

Эволюционное развитие млекопитающих и приматов ускорилось примерно 65 миллионов лет тому назад, и с тех пор принцип работы рецепторных клеток и количество генов обонятельных рецепторов почти не менялись.

Так что же происходило с генами обонятельных рецепторов млекопитающих в период становления и развития современного отряда млекопитающих, к которому мы и относимся? В 2000 году Сильви Рукье и ее коллеги секвенировали гены нескольких биологических видов. Затем они расположили их в зависимости от того, как давно тот или иной вид отделился от ветки отряда приматов, и обнаружили, что количество функциональных генов неустанно снижалось – у лемуров процент функциональных генов близок к 100 %; за ними следуют ревуны, макаки, бабуины, шимпанзе и, наконец, человек, у которого объем функциональных генов составляет всего порядка 35 %. На первый взгляд, результаты этого исследования будто бы подтверждают, что для человека обоняние куда менее важно, чем для большинства млекопитающих. В то же время исследование Матиаса Ласки и его мюнхенских коллег доказывает, что с этим выводом можно поспорить – экспериментируя с обонянием обезьян и сравнивая результаты с человеческими, они смогли доказать, что приматы обладают достаточно острым обонянием и способны составить конкуренцию не только грызунам, но даже собакам. Более того, в главе 9 мы уже говорили о том, что оценивать обоняние следует не по количеству рецепторов как таковых, а исключительно в контексте сложной корреляции количества обонятельных рецепторов и сопряженных с ними гломерул. Не стоит забывать и об одном из важнейших посылов этой книги: снижение количества функциональных рецепторных генов при эволюции нашего вида с лихвой компенсируется увеличением объема мозга, а также многократным расширением и усложнением лобных долей, к которым обонятельный тракт имеет привилегированный прямой доступ. Наше обоняние сформировалось в результате поддержания тонкого баланса между двумя эволюционными процессами: с одной стороны, происходило постепенное ослабление периферических структур системы обонятельного восприятия, обусловленное сужением спектра генов рецепторов; с другой стороны, наш мозг стремительно разрастался, а вместе с ним увеличивался и объем центральных структур обонятельного тракта, задействованных в обработке сенсорных образов. Прирост объема мозговых структур наряду с потреблением более насыщенной вкусами и ароматами пищи постепенно привел к развитию человеческой системы восприятия вкусовых ощущений до ее современного состояния.

Первые современные приматы появились около 60 миллионов лет тому назад. Изучение зубов и анатомии этих животных позволило установить, что одним из наиболее распространенных примеров успешной адаптации приматов в процессе эволюции являлась всеядность. Особенности строения их скелета говорят о том, что они ловко управлялись с предметами, могли выбирать из нескольких способов передвижения и ориентировались по зрению. Одной из характерных особенностей ранних приматов, с их направленными вперед глазами и укороченными мордами, считается более слабое, чем у иных млекопитающих, обоняние. Ослабление обоняния считается последствием изменения строения глазниц – дескать, чтобы обеспечить приматам полноценный обзор, природе пришлось укоротить им морду, а заодно и уменьшить количество обонятельных рецепторов в полости носа и обонятельной системе мозга. Предположительное ослабление обоняния приматов в процессе эволюции является одним из наиболее стойких заблуждений как в антропологии, так и в общественном сознании.

Результаты новейших исследований системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом свидетельствуют о том, что нам пора серьезно пересмотреть эту гипотезу. Повышение остроты зрения отнюдь не означает ослабление обонятельной чувствительности и разборчивости. Современная гипотеза такова: сокращение числа обонятельных рецепторов у приматов компенсируется увеличением объема мозга и увеличением вычислительных мощностей, задействованных в обработке обонятельных сигналов. Состоятельность этой гипотезы подкрепляется результатами поведенческих исследований, в ходе которых неоднократно подтвердилось наличие у приматов и людей очень даже острого обоняния.

Сокращение числа обонятельных рецепторов у приматов компенсировалось увеличением объема мозга для обработки поступающей информации.

Все это позволяет предположить, что у приматов, как и у других млекопитающих, обоняние все же являлось первостепенным способом восприятия окружающего мира. Спелость фрукта можно определить на ощупь или зрительно, но куда проще сделать это по запаху. Для поддержания фруктового рациона обитатели джунглей перешли на более сложный образ жизни; им пришлось запоминать, когда созревают фрукты, заранее планировать свой путь к ним, кормить детенышей, распределять питание между членами своей стаи. В организационных вопросах более развитый мозг с увеличенной новой корой давал огромное преимущество. К тому же древние приматы наверняка использовали обоняние для идентификации своих сородичей и определения их социального статуса, подобно тому как это делают их современные родственники.

Для жизни на деревьях требовалось не только острое обоняние и крупный мозг, но и прекрасное зрение. В рамках адаптации к этой среде у большинства приматов сформировались крупные глаза с хорошим как дневным, так и ночным зрением. Многие из них обладают и прекрасным цветовым восприятием, которое помогает, к примеру, по цвету выбирать наиболее спелые фрукты. Помимо всего прочего, острое зрение позволяло приматам с легкостью срывать плоды с деревьев, подносить их поближе к лицу и визуально оценивать спелость. Разумеется, нас в первую очередь интересует не зрение, а обоняние; но именно развитие зрения положило начало одному из наиболее динамичных процессов в эволюции приматов – соперничеству обоняния со зрением за контроль над новой корой мозга.

Далекие предки человека выделились в отдельную ветвь группы африканских приматов где-то между 5 и 6 миллионами лет тому назад. В те времена климат нашей планеты менялся – дожди шли все реже, возникали сезонные изменения погодных условий. В Африке менялся и ландшафт: густые джунгли с буйной растительностью и изобилием фруктов отступали, оставляя за собой отдельные деревья и рощи, разбросанные по заросшим травой равнинам и полупустынным степям. Считается, что такой ландшафт дал древним гоминидам эволюционное преимущество – благодаря прямохождению они могли преодолевать существенные расстояния в поисках все более разрозненных и редких источников пищи. Эти существа были всеядными, а потому их рацион, скорее всего, состоял из листьев растений, цветов, орехов, мелких позвоночных, насекомых и фруктов. Предположительно, любимой пищей наших далеких предков-гоминидов были сладкие, содержащие много сахаров фрукты. Как однажды подметил Рик Поттс: «За счет недолговечности качественных фруктов когнитивные и социальные механизмы поиска источников пищи и их защиты от иных желающих полакомиться приобрели первостепенное значение». Считается, что именно необходимость в развитии этих когнитивных и социальных навыков стала тем самым толчком к развитию мозга приматов, что в дальнейшем позволил им эволюционировать в новый биологический вид – в человека. Если рассмотреть вклад обоняния и восприятия вкусовых ощущений в этот этап эволюции человека, то можно предположить, что они мотивировали древних приматов к поиску пищи, а также позволяли находить интересующие их фрукты по запаху, определять их спелость и получать удовольствие от их поглощения. К тому же, как гласит нейроэкономика (см. главу 22), именно вкусовые ощущения позволяют нам определять ценность той или иной пищи и ее место в нашем рационе.

Предположительно, любимой пищей наших далеких предков-гоминидов были сладкие, содержащие много сахаров фрукты.

Развитию прямохождения у приматов способствовало множество небольших, но сложных изменений опорно-двигательного аппарата. Истинные причины этих изменений нам неизвестны, но никто не мешает предположить, что многие из них позволили древним гоминидам добывать более вкусную и разнообразную пищу. Изменившееся строение таза позволяло приседать на корточки, удерживая еду в руках, и спокойно обнюхивать, осматривать и есть ее, при этом отдыхая. Острое зрение давало возможность пристально рассмотреть свою еду. Увеличение новой коры мозга привело к развитию мелкой моторики, которая вкупе с острым зрением давала гоминидам доступ к новым видам пищи. Развитие моторных трактов и зон мозга дало нашим далеким предкам возможность контролировать движения каждого пальца в отдельности, а это позволяло им подбирать и съедать даже мелкие семена, валяющиеся на земле. Мелкая моторика пальцев возможна благодаря прямой связи нервных клеток моторных зон новой коры с моторными нейронами спинного мозга, которые обеспечивают иннервацию мышц, управляющих пальцами. Чувствительное обоняние этих существ позволяло им не только проверять безопасность всей пищи, но и воспринимать вкусовые ощущения от поглощаемой еды. Всеядность ранних гоминидов означала, что в их рационе присутствовало немало смесей; поглощая различные сочетания фруктов, семян, листьев и мелких животных, они расширяли охват известных им вкусовых ощущений. Подбирая наиболее приятные на вкус сочетания, они делали первые шаги к становлению кулинарии.

Около 2 миллионов лет тому назад возник новый, отдельный вид гоминидов, известных нам как Homo ergaster («Человек работающий»), являвшийся ранним подвидом Homo erectus («Человек прямоходящий»). От прочих гоминидов их отличало более крупное тело, лучше приспособленное к прямохождению, и более крупный мозг (их мозг был большим как в сравнении с мозгом прочих гоминидов, так и по отношению к их собственной массе тела). Эти существа, как и современный человек, по-прежнему были всеядными; их рацион состоял из фруктов, овощей, корешков, насекомых и меда, а также мяса и костного мозга. Гипотетически усвоение вкусовых ощущений могло способствовать формированию более полезного для здоровья рациона; вот только проблема взаимосвязи между вкусовыми ощущениями от пищи и ее пищевой ценностью по сей день остается одной из самых серьезных проблем в исследовании пищевого поведения.

Сегодня научное сообщество достигло определенного консенсуса в вопросе расширения ареала обитания наших далеких предков. Примерно 2 миллиона лет тому назад они мигрировали из Африки и уже вскоре (если рассматривать процесс с точки зрения эволюции, разумеется) достигли даже островов современной Индонезии. Помимо крупного мозга и более прямой, чем у прочих гоминидов, осанки, расширению их ареала обитания наверняка поспособствовала адаптация их опорно-двигательного аппарата к дальним переходам и бегу. Какое отношение все это имеет к обонянию?

Из моих коллег-антропологов именно Дэниел Либерман во многом разделял мой энтузиазм и поддерживал идею о пересмотре роли восприятия вкусовых ощущений в эволюции человека. Мы уже упоминали его углубленные исследования эволюции человеческой головы, благодаря которым наука узнала много нового о структурных изменениях черепа, поспособствовавших развитию у человека сильного ретроназального обоняния. Другой сферой профессионального интереса Либермана является адаптация головы и тела наших далеких предков к бегу на длинные дистанции. В 2004 году Деннис Брамбл и Дэниел Либерман опубликовали статью, в которой перечислялись 26 производных признаков опорно-двигательной системы, которые помогали при беге на большие расстояния; например, они отмечают удлиненные кости нижних конечностей (позволяли делать большие шаги), крупные хрящи в суставах (обеспечивали амортизацию при рывках и прыжках) и подвижные соединения конечностей с корпусом (помогали сохранять равновесие при беге). Эти адаптационные черты дополняют наш список изменений опорно-двигательного аппарата, благодаря которым древние гоминиды смогли дотягиваться и приседать в поисках пищи, крутить ее в руках и изучать ее внешний вид. Поразительно, но укороченная морда считается одним из элементов адаптации к прямохождению и бегу – короткая морда не перевешивает голову и помогает сохранять равновесие. На мой взгляд, это крайне показательный пример того, что при изучении любого адаптационного изменения физиологии необходимо учитывать его влияние на поведение. Об этих и прочих примерах эволюционных изменений адаптационного характера вы можете прочитать в книге Либермана «Эволюция строения головы человека».

Так что же сподвигло этих древних людей на преодоление расстояний во многие тысячи миль через всю Азию, до самого Китая и Юго-Восточной Азии? Некоторые полагают, что ими двигала человеческая тяга к странствиям и любопытство. А что насчет поиска новых источников пищи? Вполне возможно, что древних людей мотивировал именно поиск предшественников специй и приправ – новых растений, расширяющих спектр вкусовых ощущений. С тех пор прошло около 2 миллионов лет – за это время торговые тракты, по которым шли караваны со специями, видели много волн миграции, и всякий раз люди уходили прочь из родных мест именно в поисках новых вкусов. Мы уже знаем, что центр желаний является одним из ключевых компонентов системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом, а обоняние имеет первостепенное значение в формировании вкусовых ощущений. Можем ли мы отрицать, что именно желания побуждают нас к действию?

Переломным моментом эволюции человека стало приготовление пищи на огне. Достоверно неизвестно, когда именно люди начали использовать огонь и как именно это произошло; споры на эту тему продолжаются по сей день. Самое ранее упоминание этого вопроса, которое мне удалось обнаружить, относится к концу XVIII века и принадлежит перу Джеймса Босуэлла. Многие знают его как биографа Сэмюеля Джонсона, но далеко не всем известно, что он был настоящим гурманом:

«Доктор [Бенджамин] Франклин сказал, что человек был “животным, создающим инструменты”, и это вполне логично; кроме человека ни одно животное не делает вещи, чтобы делать с их помощью другие вещи. В то же время это описание подходит лишь немногим представителям нашего вида. Я предлагаю иное определение человека – “животное, умеющее готовить”. Звери обладают памятью, умеют принимать решения и в какой-то мере обладают всеми свойственными нам чувствами и страстями; а вот поваров среди зверей нет».

 Звери обладают памятью, умеют принимать решения и в какой-то мере обладают всеми свойственными нам чувствами и страстями; но вот поваров среди них нет.

В последние десятилетия многие специалисты в своих книгах по антропологии, истории, кулинарии, археологии и социологии высказались в поддержку этого определения: «Кулинария отличает человека от животных» (Клод Леви-Штраусс); кулинария составляет «суть человека» (Майкл Саймонс); приготовление пищи является «критерием оценки человечности нашего вида» (Фелипе Фернандес-Арместо). Все эти цитаты взяты из книги Ричарда Рэнгема «Зажечь огонь: как кулинария сделала нас людьми», в которой автор отмечает серьезный изъян всех этих утверждений – заявляя о том, что «кулинария сделала нас людьми, они не могут ответить, почему, когда или как это произошло».

В поисках ответов на эти вопросы Рэнгем изучил материалы полевых исследований и испытаний за несколько десятилетий и идентифицировал наиболее вероятные примеры влияния огня на эволюцию древних людей. Он проанализировал то, как именно огонь делает мясо и овощи мягче и насыщает их вкусом; по сути, он провел такой же анализ влияния термообработки на пищу, каким занимаются шеф-повара и кулинарные критики под эгидой молекулярной кухни и прочих модных кулинарных течений. Он же сосредоточился на ключевых преимуществах приготовленной пищи – повышенная энергетическая ценность и скорость получения этой энергии. Ему удалось доказать, что люди впервые начали готовить пищу на огне в период стремительного увеличения объема мозга, благодаря которому Homo erectus («Человек прямоходящий») эволюционировал в новый вид – Homo sapiens («Человек разумный»). Если его (чрезвычайно убедительная и аргументированная) гипотеза верна, то человек умел обращаться с огнем за миллион лет до периода, к которому относятся наиболее древние из дошедших до нас материальных доказательств.

Я впервые встретился с Рэнгемом почти десять лет тому назад, когда связался с ним для обсуждения первых результатов своей работы по образам запаха и ретроназальному обонянию. Он великодушно предложил мне провести семинар на кафедре антропологии Гарвардского университета, где моя работа вызвала немалый интерес и активное обсуждение. Именно это сподвигло меня продолжить разработку своей гипотезы о системе восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом, которая во многом перекликалась с гипотезой Рэнгема и дополняла его наработки конкретными механизмами мозговой активности.

Кулинария имеет огромное культурное значение, ведь она возможна лишь при наличии сложной социальной структуры. Некоторые члены общины добывают мясо, другие собирают овощи и прочие сопутствующие ингредиенты. Одни люди будут перемещать пищу туда, где она будет храниться; другие же будут это хранилище охранять. Для приготовления пищи нужны некие емкости, которыми могут быть как ямки в земле, так и настоящая посуда – горшки или миски; помимо посуды кому-то придется сделать и приборы, без которых перемешивать и разделывать пищу откровенно неудобно. Даже когда еда наконец будет готова, семье или общине придется договориться о месте и времени сбора и организовать совместный прием пищи. Много лет тому назад Питер Фарб и Джордж Армелагос в своей книге «Пищевые пристрастия, или Антропология питания»[81] сформулировали тезис, впоследствии получивший широкое признание: именно приготовление пищи сыграло наибольшую роль в формировании человеческого общества. Как вы могли заметить из приведенных ранее цитат, с их позицией по данному вопросу солидарны многие специалисты; мы же стремимся расширить их тезис – общество древних людей сформировалось благодаря вкусовым ощущениям, ради которых они объединяли усилия и собирались у костра ради порции приготовленной на огне еды.

 Гипотеза этой книги: общество древних людей сформировалось благодаря вкусовым ощущениям, ради которых они объединяли усилия и собирались у костра.

Приготовление пищи требовало скоординированных действий ото всех представителей общины – они нуждались в способе обмена информацией. Для согласования действий в этих предтечах человеческого общества должно было сложиться некое подобие языка. В своей книге «Язык как инстинкт»[82] Стивен Пинкер предполагает, что люди впервые заговорили приблизительно 40 000 лет тому назад, задолго до расселения по Старому Свету и рождения анатомически идентичных современному человеку особей. Несмотря на отсутствие материальных доказательств появления речи, мы можем предположить, что речь возникла с разделением труда и усложнением социальных взаимодействий, связанных с приготовлением пищи. Социальные взаимодействия становились сложнее, словарный запас разрастался, а грамматика пополнялась новыми структурами.

На этом моменте на сцену эволюции вновь выходит обоняние. Классические труды, посвященные быту и рациону первобытных людей, редко затрагивают эту тему, но, когда они собирались у костра и наблюдали за процессом приготовления пищи, пробовали ее и съедали свою порцию, наши далекие предки наверняка обсуждали именно сенсорные качества своей еды. Можно было обсудить как запах еще не съеденной еды, так и возникшие в первую очередь благодаря запаху вкусовые ощущения от ее поглощения. В таких беседах возникает связь между запахами, вкусовыми ощущениями и речью, и она заслуживает гораздо большего признания – вполне возможно, что именно ароматы и вкус готовящейся пищи во многом способствовали развитию человеческой речи и языков. Подобная гипотеза на первый взгляд может показаться парадоксальной, ведь мы уже говорили о том, что запахи непросто описать словами; вот только запахи и вкусовые ощущения суть схемы нейронной активности, возникающие в нашем мозге, и именно эти схемы и сыграли огромную роль в развитии наших далеких предков.

Напоследок мне хотелось бы повторить ключевой тезис этой главы. Укоренившаяся в антропологии и общественном сознании гипотеза, что человек в процессе эволюции утратил остроту обоняния, давно изжила себя. Исследования последних десятилетий подтверждают, что эту концепцию нужно пересмотреть и актуализировать с помощью современных трудов, посвященных как образам запаха и восприятию вкусовых ощущений, так и системам нашего мозга, связанным с восприятием и обработкой этих ощущений. Только так мы сможем расширить и углубить наше понимание биологических и физиологических основ человеческого поведения.

Глава 27

Почему вкус – это важно?

Многим читателям приведенные в этой книге факты помогут разобраться в том, что такое «вкусовые ощущения» и почему они теснее связаны с центрами восприятия нашего мозга, чем с пищей, с которой мы их ассоциируем. Этот краткий экскурс в нейрофизиологию в равной мере пригодится поварам и ресторанным критикам, любителям фастфуда и людям, которые любят поужинать дома, в кругу семьи.

Прочитав эту книгу, вы не только преумножили свои познания о том, как наш мозг формирует восприятие вкусовых ощущений; теперь вы знаете, что скрытые механизмы нашего восприятия влияют на развитие социальной политики и законотворчества во всем, что касается пищи. Введение в оборот термина нейрогастрономия может во многом поспособствовать благополучию общества. Социальная политика, формируемая с оглядкой на нейрофизиологию и научные исследования проблем питания и вкусовых ощущений, будет более эффективной и ориентированной на решение и предотвращение проблем, сопровождающих нас с момента зачатия до глубокой старости. Философ Жак в пьесе Шекспира «Как вам это понравится» говорил о семи возрастах человека; мы же рассмотрим шесть возрастов вкусовых ощущений.

В ходе экспериментов на животных и людях было установлено, что вкусовые ощущения матери передаются плоду через амниотическую жидкость, которой заполнена плацента, и что это опосредованное восприятие может влиять на вкусовые предпочтения ребенка после рождения. Мы впервые узнали о существовании этого феномена на примере животных от Патриции Педерсен, присоединившейся к штату нашей лаборатории в 80-е годы. При написании диссертации вместе с Эллиотом Блассом в Принстонском университете она провела эксперимент, в котором продемонстрировала, что при введении в амниотическую жидкость в матку беременной крысы одорированной субстанции ее запах впоследствии становится для новорожденных крысят предпочтительным сигналом к началу кормления. Другие опыты показали, что введенные в амниотическую жидкость субстанции и вкусовые ощущения от пищи, которой крыса питалась во время беременности, еще долго ассоциировались у ее потомства с приятной или вызывающей отторжение пищей.

 Вкусовые ощущения матери передаются ребенку как через амниотическую жидкость, так и через материнское молоко и действительно влияют на формирование вкусовых предпочтений новорожденного.

Аналогичные эксперименты на людях показали, что вкусовые ощущения матери передаются ребенку как через амниотическую жидкость, так и через материнское молоко и действительно влияют на формирование вкусовых предпочтений новорожденного. В 2000 году Бенойст Шаал, Люк Марлэ и Робер Суссигнан из города Нузили во Франции установили, что если женщины употребляли анис во время беременности (по вкусу он напоминает лакрицу), то при тестировании реакции вскоре после рождения их дети демонстрировали более положительное отношение ко вкусу аниса, чем дети женщин, не употреблявших его в период вынашивания. Как и в экспериментах Якоба Штайнера, рассмотренных нами в главе 13, французские исследователи определяли реакцию новорожденных на анис по выражению лица.

Еще одно интересное исследование пренатального формирования вкусовых предпочтений провели Джули Менелла и Гэри Бошамп из Монельского центра химических ощущений в Филадельфии. В 2001 году они опубликовали статью, в которой резюмировали результаты своей работы следующим образом: «Группа беременных женщин была случайным образом отобрана для участия в эксперименте, по условиям которого в течение третьего триместра беременности они ежедневно выпивали по стакану морковного сока; дети женщин из этой группы в дальнейшем с большим удовольствием ели хлопья со вкусом моркови, чем дети женщин из контрольной группы. <…> Это позволяет заключить, что человек, как и другие виды млекопитающих, на перинатальном этапе жизни воспринимает вкусовые ощущения пищи входящей в рацион матери, передающиеся плоду через амниотическую жидкость, и в дальнейшем более положительно относится к воспринятым перинатально продуктам питания». В других аналогичных исследованиях влияния рациона матери на состав амниотической жидкости и вкусовые предпочтения ребенка после рождения в рацион вводились продукты с чрезвычайно насыщенным вкусом, такие как чеснок.

В главе 13 мы уже упоминали, что зона нервной системы, отвечающая за самые простые гедонистические реакции на вкусовые стимулы (такие как удовольствие или отвращение), находится в стволе головного мозга и функционирует в полную силу даже у новорожденных. Сформировавшиеся на перинатальном этапе жизни вкусовые предпочтения и эмоциональные реакции на вкусовые ощущения впоследствии становятся частью этой системы врожденных гедонистических реакций.

Мы уже узнали, что вкусовые предпочтения матери определенно влияют на отношение младенца к тем или иным продуктам питания. Вкусовые предпочтения в прямом смысле впитываются ребенком с материнским молоком. В другом эксперименте Бошампа и Менеллы матери пили морковный сок в течение трех первых месяцев грудного вскармливания. При введении прикорма их дети, как и дети из перинатального эксперимента, отдавали предпочтение морковному соку.

Еще в одном исследовании авторы определили сензитивный период, то есть период повышенной обучаемости, когда младенцев можно было приучить к тем или иным вкусовым ощущениям. Новорожденных разделили на две группы: одну группу кормили обычной питательной смесью, а второй группе давали смесь с повышенным содержанием белка, но менее насыщенным вкусом. До шестимесячного возраста младенцы (судя по мимике и реакции) смирялись, если им давали непривычную смесь; а вот с шестимесячного возраста их смирение сменилось неприятием, и они отдавали предпочтение именно той смеси, к которой их приучили.

 Младенцы, как и взрослые, оперируют образами вкусовых ощущений, несмотря на то что у них недоразвита значительная часть коры больших полушарий.

Страницы: «« « 1234567 » »»