Врачи рассказали о здоровых людях без обонятельных луковиц

Израильские медики обнаружили нескольких пациентов, которые чувствовали запахи, несмотря на отсутствие обонятельных луковиц. Все они оказались женщинами, причем чаще левшами, чем правшами. По силе обоняния они практически не отличались от здоровых людей. Какими механизмами обеспечивается их чувствительность, пока совершенно непонятно. Исследование опубликовано в журнале Neuron.

Распознавание запахов — многоступенчатый процесс, в котором участвует последовательно несколько групп нейронов. На первом этапе на летучие молекулы реагируют обонятельные рецепторы в носовой полости. От них сигнал поступает в обонятельные луковицы, которые находятся спереди и снизу от головного мозга. В луковицах нейроны сгруппированы по типам распознаваемых запахов в гломерулы, то есть клубочки. Всего в луковицах человека по меньшей мере 5,5 тысяч таких клубочков. От них сигналы отправляются в пириформную кору — часть лимбической системы, которая начинает обработку информации.

Известны случаи врожденной аносмии — отсутствие обонятельных луковиц. Носитель такой патологии, как правило, не различает запахи совсем. Поэтому раньше считалось, обоняние без обонятельных луковиц невозможно. Правда, на грызунах некоторые исследовательские группы получали противоречащие этому тезису результаты: в некоторых случаях после удаления луковиц животные воспроизводили рефлексы, связанные с теми или иными запахами. Однако эти работы неоднократно подвергались критике: в эксперименте на животных сложно понять, связано ли их поведение с чувством запаха или с попаданием в знакомую ситуацию и стремлением получить вознаграждение.

Группа израильских ученых под руководством Ноама Собеля (Noam Sobel) из Института Вейцмана с помощью МРТ изучала активность головного мозга у людей с нормальным обонянием. Среди них исследователи с удивлением обнаружили 29-летнюю здоровую женщину, у которой полностью отсутствовали обонятельные луковицы.

Чтобы проверить, не является ли этот факт ошибкой их метода измерения, ученые просканировали мозг женщины с врожденной аносмией — у нее ожидаемо никаких луковиц не обнаружили, а также нескольких здоровых женщин в качестве контроля. У 9-й по счету участницы из контрольной группы исследователи тоже не нашли луковиц: результаты ее МРТ практически не отличались от пациентки с аносмией.

Ученые повторили свои измерения с разным разрешением, но результат был всегда одним и тем же. Даже если предположить, что они могли пропустить какую-то мелкую структуру из-за погрешности метода, размер такой упущенной луковицы должен был быть 0,18 процента от нормальной луковицы, и содержать она могла бы всего 10 клубочков.

Тем не менее, обонятельные тесты эти две участницы прошли успешно. В отличие от пациентки с аносмией, которая практически не могла различать запахи, женщины без луковиц в большинстве тестов показали результаты в пределах нормы. Активность пириформной коры у них также не отличалась от контроля — в то время как у пациентки с аносмией она была сильно снижена.

Кроме тестов на силу чутья, исследователи провели также анализ на «обонятельную картину мира», в рамках которого участникам предлагается определить, насколько похожи между собой те или иные запахи. Набор таких оценок создает индивидуальный обонятельный портрет, который очень различается между людьми. Однако эти две женщины без луковиц по своему портрету оказались сильнее похожи, чем две случайные женщины из выборки. Это может означать, что отсутствие луковиц формирует какой-то особенный паттерн распознавания запахов.

Исследователи заметили, что оба случая парадоксального обоняния они встретили у женщин, и обе они были левшами. Чтобы проверить, совпадение перед ними или зависимость, ученые протестировали еще 1113 человек, более половины из которых были мужчинами. Среди них нашлось еще трое людей с нормальным обонянием, но без луковиц, все трое снова были женщинами, и одна из них — левшой.

У всех трех, вероятно, по счастливому совпадению, нашлись сестры-близнецы. У этих сестер луковицы были на месте, а вот обоняние оказалось даже немного слабее, чем у их близнецов без луковиц. Объяснить эти факты на такой маленькой выборке довольно сложно, однако ученые предположили, что сочетание женского пола и леворукости может если не вызвать отсутствие луковиц, то компенсировать его последствия.

Результаты исследования вызывают у его авторов два основных вопроса: действительно ли обоняние может функционировать в обход обонятельных луковиц и если да, то как это работает? Ученые выдвинули несколько возможных версий. Обонятельные луковицы у женщин, во-первых, могли оказаться слишком маленькими или, во-вторых, мигрировать в какую-то другую область мозга, которую, сканировали менее тщательно. Или же, в-третьих, структура, аналогичная по функции луковицам, могла самостоятельно выстроиться из нейронов другой части переднего мозга. В-четвертых, обонятельные сигналы у этих людей могут передаваться по другим каналам. Или, наконец, наши представления о том, как работает обоняние, которые создавались по результатам экспериментов на животных, неверны, и у человека все устроено принципиально по-другому.

Снижение обоняния у человека часто сигнализирует о развитии деменции, а мышам, напротив, помогает справиться с ожирением. А о том, правда ли, что человек чувствует запахи слабее, чем другие животные, читайте в нашем материале «Нюх не потеряли».

Полина Лосева