Философия запаха. О чем нос рассказывает мозгу - Энн-Софи Барвич

смесь, которую учатся распознавать другие мыши. Если ученый пытается идентифицировать феромон, нужно проанализировать молекулы, которые одинаковы у всех самцов». Феромоны и индивидуальные смеси – не одно и то же. «Это совсем другая концепция того, как животные распознают друг друга, как отличают своих от чужих и как узнают партнера или чужака – все дело в различиях… И поэтому ученый должен найти различия в молекулах запаха, испускаемых каждым организмом. Феромоны накладываются на этот индивидуальный профиль».

Изучение феромонов имеет нечто общее с изучением основной обонятельной системы. В каждой системе из-за гибкости поведения и сложного строения молекул трудно определить четкие концептуальные различия между реакциями организма. Феромоны в качестве хемосенсорных сигналов не отличаются от молекул запахов с точки зрения молекулярной структуры. Разница в том, как организм или вид организмов (группа организмов с общими эволюционными корнями и историей) реагируют на стимул.

Стивен Мангер из университета Флориды считает, что можно рассуждать «о двух категориях запахов. К одной относятся химические соединения (такие как феромоны, кайромоны [межвидовые химические сигналы, приносящие пользу реципиентам, например, паразитам] и алломоны [межвидовые сигналы, приносящие пользу тому, кто испускает сигнал, а не тому, кто его получает]), которые приобрели определенное внутривидовое или межвидовое биологическое значение и вызывают или облегчают врожденный иммунный ответ реципиента. Ко второй категории относятся соединения из внешней среды, которые животное учится связывать с другими сенсорными стимулами или с каким-то контекстом. В последнем случае смысл стимула постигается в процессе обучения. Некоторые соединения попадают в обе категории».

Биология, а не химия определяет, воспринимается ли молекула в качестве феромона или «обычного» запаха. Таким образом, повышенная способность некоторых веществ вызывать специфические реакции зависит от того, что и каким образом отслеживает система. Нужен системный теоретический подход, учитывающий разные уровни измерения, анализа и сравнения поведенческих реакций.

Глава 5. Через воздух: от носа к мозгу

Восприятие запаха помогает ориентироваться в пространстве. Зачем уметь находить важные для поведения сигналы, такие как запах дыма или бекона, если вы не можете понять, откуда они идут? Происхождение обонятельных сигналов не всегда заметно или определяется незамедлительно, но это не означает, что запахи не помогают ориентироваться в пространстве.

«Обоняние – это дистанционное чувство», – замечает Джей Готтфрид. Поведенческая функция нюха в пространственных взаимодействиях, таких как поиск пищи, связана с ключевыми вычислительными принципами обработки сигнала. «Сам факт, что обоняние – дистанционное чувство, определяет его предсказательную функцию». В данном контексте предсказательная функция подразумевает, что мозг, основываясь на предыдущем опыте, предвидит закономерности стимула, что позволяет вовремя сориентироваться в пространстве и соответствующим образом скорректировать двигательные реакции. «Мы ощущаем запах на расстоянии, – продолжает Готтфрид, – и если это важно, имеет смысл не просто восторгаться интересным ароматом, но понять, как приблизиться к его источнику… например, если это еда, партнер для спаривания, дом или что-то подобное. Или если это что-то опасное – хищник, огонь или нечто другое. Суть в том, чтобы приблизить нюхающего к тому, в чем он нуждается, и отдалить от того, чего следует избегать».

Запахи движут нами на уровне чувств. Но как мы физически перемещаемся в направлении их источника? Механизмы ориентации в пространстве с помощью обоняния непонятны на интуитивном уровне. Несмотря на способность регулировать поведение, обонятельная система не представляет содержимое сигнала через пространственные ориентиры, как зрение, которое отражает такие характеристики отдаленных объектов, как их размер, форму и положение[233]. Видимые предметы обладают протяженностью, они характеризуются расположением, движением или направлением. Кроме того, видимые предметы дискретны: они имеют более или менее четкие границы, обычно у них есть начало и конец.

Но каковы пространственные характеристики запаха? Кажется странным рассуждать о его ориентации. Вы можете видеть предмет перед собой, но трудно представить, что значило бы ощущать перед собой запах. Другие пространственные особенности, обычные для зрительного опыта, тоже трудно применить для описания запахов и ароматов. Когда мы пробуем вино, то не говорим, что ноты ежевики находятся справа или слева от нот табака. И невозможность выявить место в пространстве – не результат размытых границ между разными оттенками запаха в сложных смесях. Специалисты по запахам легко выделяют отдельные ноты. Когда при анализе ароматических продуктов, таких как вино, виски или духи, они говорят, что какие-то оттенки запаха расположены «под» другими оттенками, это метафорическое отражение феноменологического разделения рисунка и фона (отделение рисунка от фона позволяет наблюдателю выбрать специфическую информацию на фоне шума).

Нос не передает пространственные характеристики воспринимаемых объектов так, как это делает глаз. Однако нос позволяет нам действовать в пространстве, ориентируясь на эти объекты. Сравнение с другими дистанционными чувствами (зрением и слухом) позволяет выявить причины этой способности. В целом чувственное восприятие сообщает нам о том, что философ XVII века Джон Локк называл первичными и вторичными качествами[234]. Первичные качества не зависят от разума; первичные пространственные качества объектов – это плотность, форма, протяженность, движение, покой. Вторичные качества зависят от разума, то есть, строго говоря, это не свойства объектов, а результат их восприятия.

Звуки – это вторичные качества; они зависят от слушающего и его сенсорного аппарата. Например, ультразвуковые частоты не являются для человека воспринимаемым качеством, поскольку наша слуховая система на них не настроена. Но летучие мыши используют эти частоты для ориентирования в пространстве и слышат что-то, чего не слышит человек. Нельзя ответить на вопрос «Каково быть летучей мышью?», который задал философ Томас Нагель в 1974 году[235]. Дело в том, что при отсутствии соответствующей рецептивной системы физические стимулы не передают информацию о вторичных качествах. Такой же философский довод справедлив для цвета, запаха и вкуса. Только представьте себе, что креветка-богомол имеет пятнадцать цветовых рецепторов. Мир, который видит это создание, совсем не похож на мир, который видит человек.

Цвет, будучи вторичным качеством, не имеет пространственной составляющей. Он не несет пространственной информации. Пространственное измерение зрительного образа включается тогда, когда цвет воспринимается в рамках общей картины, представляющей зрительное отражение предметов и сцен. И тогда цвет передает пространственную информацию. Художники прекрасно знают, что цвет влияет на восприятие расстояния до видимого предмета и даже на восприятие его текстуры или формы. Как пишет нейробиолог Маргарет Ливингстон в книге «Искусство и восприятие: Биология зрения», прогулка по залам музея Метрополитен позволяет вникнуть в принципы работы зрительной системы лучше, чем чтение философских трудов[236]. Зрительные объекты возникают в результате интеграции разных типов обработки сигналов. Зрение строится на двух таких механизмах – цветовом кодировании и распознавании контуров. Распознавание контуров – основа кодирования пространственных измерений. Однако результаты последних