Физиологи создали обонятельный аналог белого шума

Увеличение идентификации смеси как "laurax" в зависимости от числа компонентов. Иллюстрация из работы Weiss et al., PNAS, 2012

Израильские физиологи установили, что все достаточно сложные смеси пахучих веществ вызывают одно и то же субъективное ощущение обонятельного "белого шума", даже если в их составе нет никаких общих компонентов. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, а ее краткое описание приводят ScienceNow и NatureNews.

Для создания смесей ученые использовали 86 чистых веществ с известной молекулярной формулой. На их основе авторы составляли пары комбинаций разной сложности таким образом, чтобы в паре не было ни одного общего вещества. При этом в самых сложных смесях число компонентов достигало 43 штук. Перед нанесением на специальные адсорберы, вещества разбавляли для выравнивания интенсивности запаха каждого из них. Полученные смеси демонстрировали добровольцам, которые должны были оценить схожесть сложных запахов.

Ученые установили, что при увеличении числа компонентов в смеси пахучих веществ ее субъективный запах становится все менее различимым. Для смесей, состоящих более чем из 20 компонентов, более половины имели для участников эксперимента "очень схожий" запах не смотря на то, что между ними не было никаких общих компонентов. Для более сложных смесей эта доля была еще больше (судя по графикам, насыщения авторам добиться все-таки не удалось).

В следующей серии экспериментов добровольцам сначала демонстрировали смесь из 40 компонентов под обозначением "laurax", а затем предлагали описать запах нескольких других смесей. Оказалось, что чем больше в смесях было компонентов, тем чаще участники эксперимента были склонны идентифицировать их с "laurax". Тот же опыт, проведенный шесть месяцев спустя, показал, что добровольцы помнят запах "laurax" и продолжают называть так все достаточно сложные смеси.

Большинство обычных запахов, таких как аромат розы или кофе, тоже являются составными, но при этом хорошо отличаются друг от друга. Авторы указывают, что в таких смесях компоненты во-первых, имеют сходные химические группы, а во-вторых, очень сильно отличаются концентрацией и интенсивностью запаха. В отличие от природных, использованные учеными искусственные смеси одновременно активируют множество обонятельных рецепторов с одинаковой "силой".

Недавно другая группа исследователей установила механизм, благодаря которому отдельные обонятельные нейроны синтезируют только один тип рецепторов. Механизм подавления работы генов других рецепторов оказался связан с модификацией гистонов - белков, участвующих в эпигенетическом наследовании.