Вкус. Наука о самом малоизученном человеческом чувстве - Боб Холмс

(Как это почти всегда бывает в случае головного мозга, реальность может быть гораздо сложнее. Другая близлежащая область мозга, называемая лобной покрышкой, также может претендовать на звание центра вкуса. В одном из недавних исследований ученые наблюдали за активностью мозга, давая добровольцам почувствовать запах и вкус апельсинового сока по отдельности или вместе. Комбинация вкусового и обонятельного стимулов активировала лобную покрышку – а не орбитофронтальную кору – гораздо сильнее, чем это можно было предсказать исходя из ее реакции на отдельные стимулы. Это предполагает, что лобная покрышка может быть еще одной ключевой областью, где создается вкус.)

Если ОФК – это место, где рождается вкус, значит, именно этот участок следует изучать, если мы хотим понять, как происходит восприятие вкуса в нашем мозге. Именно это и сделали Роллс и его коллеги. Отслеживая электрическую активность отдельных нейронов в ОФК крыс, они обнаружили, что каждый нейрон реагирует на разные наборы входящих сигналов. Так, один нейрон может активироваться в ответ на комбинацию сладкого вкуса, аромата перца и жжения капсаицина (вещества, отвечающего за жгучесть перца чили); другой реагирует на комбинацию сладкого вкуса, ванильного аромата и тактильного ощущения жира во рту. Иначе говоря, первый нейрон можно назвать «нейроном перечного вкуса», а второй – «нейроном вкуса мороженого».

Такое связывание определенных ароматов с определенными нейронами позволяет объяснить, почему первый кусок мороженого кажется нам гораздо вкуснее, чем двадцатый, и почему мы можем до отвала наесться жарким, после чего насладиться вкусом десерта. Все очень просто, говорит Роллс: нейроны, отвечающие за восприятие конкретного вкуса, устают реагировать на этот вкус – явление, которое он называет «сенсорно‑специфическим насыщением». Эта усталость нейронов хорошо видна и в мозге обезьян: измерения показывают, что повторные дозы одного и того же вкуса вызывают все более и более слабую реакцию отвечающих за его восприятие нейронов.

Вкусовые нейроны в ОФК также являются тем местом, где на восприятие вкуса воздействует обучение. Помните эксперимент Пола Бреслина с жевательной резинкой, в котором испытуемые со временем научились воспринимать сочетание запаха розы и горького вкуса как привычное? Оказывается, Роллс попробовал провести похожий эксперимент на крысах, внимательно наблюдая за их нейронами в ОФК. И действительно, когда он поменял пары «запах/вкус», он увидел, как эти нейроны постепенно переключали свои реакции на новые ассоциации. «Можно непосредственно увидеть, как нейроны учатся», – говорит Роллс.

Однако вкусовые нейроны не торопятся с переобучением. Роллс обнаружил, что ему пришлось подвергнуть крыс воздействию новых пар «запах/вкус» не менее пятидесяти раз, прежде чем нейроны начали менять свои реакции. В отличие от этого, когда он проделал такой же эксперимент с новыми парами «вкус/визуальный сигнал», нейроны стали переучиваться с первого же раза.

Чем объясняется такая разница? Возможно, говорит Роллс, это связано с ключевой ролью вкуса и запаха – защищать нас от употребления неправильной пищи. «Система защиты должна быть устойчивой – вы же не хотите, чтобы она менялась слишком быстро?» В реальном мире запахи, как правило, устойчиво связаны с определенными вкусами, тогда как внешний вид вещей может быстро меняться. Похоже, наш мозг отражает эту реальность, будучи необычайно консервативным в отношении сочетаний «запах/вкус», но гораздо более гибким с визуальной информацией.

Зрение также играет важнейшую роль в нашем восприятии вкуса. В отличие от многих видов животных, люди в значительной степени полагаются на зрение, поэтому неудивительно, что зрение участвует почти в любом нашем опыте, говорит Лундстрем. Основополагающую роль зрения, по его словам, можно продемонстрировать с помощью совсем простого эксперимента. Судите сами. Представьте себе аромат спелой клубники. Сосредоточьтесь на нем. Перед вашим мысленным взором возникла сама спелая ягода, не так ли? «Это невозможно сделать без визуализации клубники, – говорит Лундстрем. – Я думаю, что зрительные образы являются ключевым компонентом, когда речь идет о запоминании запахов. И когда вам нужно определить качество запаха, визуальная информация имеет большое значение».

Для дальнейшего изучения этого эффекта Лундстрем обратился к методу, известному как транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС). Этот метод состоит в том, что на человека надевают электромагнитный шлем, который с помощью магнитных импульсов стимулирует конкретные участки мозга и, таким образом, улучшает их работу. Например, ТМС зрительного центра примерно на 10 процентов улучшает способность человека различать тонкие оттенки серого цвета.

Но Лундстрема интересовал более сложный вопрос. Если зрение связано с обработкой информации о вкусе и запахе, не может ли стимуляция зрительной системы мозга улучшить и их восприятие тоже? Если да, то это докажет, что зрение еще более тесно связано с нашими сенсорными системами восприятия флейвора, чем мы предполагали.

Лундстрем и его коллеги решили проверить эту идею. Они предлагали добровольцам по три образца запахов: два одинаковых и один отличный от них, но в чем‑то схожий, например клубника и малина или ананас и апельсин. Испытуемые должны были определить, какой из трех запахов отличается от двух других, – задача, с которой они смогли справиться в трех четвертях случаев. Испытуемые проходили этот тест три раза: первый раз без ТМС, второй раз с ТМС визуального центра и третий раз с имитацией ТМС – на них был надет поддельный шлем, который издавал впечатляющий правдоподобный гул, но не оказывал никакого воздействия на мозг.

И действительно, под воздействием настоящей ТМС люди примерно на 10 процентов лучше распознавали непохожий запах, чего не случилось при ее имитации. Другими словами, улучшение зрения также обостряло их восприятие запаха. И эффект состоял не просто в общем обострении их обонятельного восприятия. Как обнаружил Лундстрем, ТМС зрительного центра не помогла людям лучше распознавать наиболее интенсивный запах. И это понятно, говорит Лундстрем, поскольку зрительный образ источника запаха имеет большое значение для идентификации запаха, но совершенно неважен для определения его интенсивности.

Итак, мы увидели, что орбитофронтальная кора является местом рождения вкуса, но не только. Через ОФК проходят информационные потоки от всех пяти наших органов чувств по пути к сознанию, однако в нее также поступают потоки информации из ключевых областей мозга, отвечающих за эмоции, вознаграждение и мотивацию, а также за мыслительную деятельность более высокого уровня. Орбитофронтальную кору называют сенсорным упаковочным центром мозга, местом, где соединяется весь наш опыт, связанный с внешним миром. И все это говорит о том, что восприятие вкуса и запаха не просто приятное украшение нашей жизни, своего рода эстетический изыск, – а одна из ключевых составляющих нашего взаимодействия с миром.