Нейрогастрономия. Почему мозг создает вкус еды и как этим управлять

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.

ПЛАСТИЧНОСТЬ СИСТЕМЫ ВОСПРИЯТИЯ ЗАПАХА

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.

ОБУЧЕНИЕ ОБОНЯНИЯ

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).