Философия запаха. О чем нос рассказывает мозгу

Спросите шесть человек, изучающих обоняние, что такое запах, и вы получите шесть (или больше) разных ответов. Химик расскажет вам о мельчайших деталях, определяющих запах молекулы[138]. Видите эту гидроксильную группу? Биолог покачает головой, заявляя, что запахи – это не только химические структуры, это скорее элементы с сигнальной функцией в организме[139]. Обоняние важно для поведения. Нейробиолог согласится, но добавит, что поведенческие функции возникают как следствие возбуждения нейронов в мозге[140]. На этом этапе может подключиться когнитивный психолог, который заметит, что поведенческой или нейронной перспективы недостаточно, чтобы понять ментальные механизмы, включающие запахи в культурный ландшафт познания[141]. Подумайте о роли памяти, речи и обучения в восприятии запахов! Философ мог бы добавить, что, хотя запахи способны передавать мысленные образы предметов, таких как яблоки или розы, обонятельный опыт часто находится на тонкой грани, разделяющей осознанное и неосознанное восприятие[142]. Запахи постоянно касаются осознанного восприятия в виде мимолетных и преходящих свойств. Как можно быть уверенным, что ощущаемое нами реально? Парфюмер изумится, вопрошая, почему никто не говорит об очевидном эстетическом аспекте и гедонической притягательности запаха[143]. Вы можете рассказывать любые сказки, заманивая толпу приятным запахом. Все эти точки зрения справедливы – и ни одна из них не охватывает природу запаха целиком. Такая мозаика мнений усложняет определение границ для обсуждения материальных основ запахов и их связи со свойствами восприятия.

Понимание природы запаха недостижимо в рамках какого-то одного научного подхода. Возможно, причина в том, что опыт восприятия запаха двояк. Обонятельные ощущения непрерывно связаны с процессами, идущими внутри и вне организма.

Безусловно, вы ощущаете запах чего-то. Предметы пахнут. И большинство предметов имеют уникальный запах. Вспомните кухню своей тетушки или отцовский гараж. Вспомните ароматы еды и специй из разных уголков земного шара, невероятное разнообразие душистых цветов и растений, а также характерный запах людей и частей их тела. Спектр источающих запах предметов кажется бесконечным, не говоря уже о несчетных и иногда немыслимых творениях парфюмеров. Очевидно, что запах – весомый материальный опыт; он сообщает нам некую информацию о мире: о людях, местах и предметах. Ощущение запаха передает нам важнейшие сигналы о невидимой сущности вещей.

Но запахи передают информацию не только о внешнем мире. Обонятельный опыт обычно имеет отношение к нам самим. Ощущение запаха, вероятно, каждым оценивается по-своему. При этом мы работаем с несколькими векторами решений: нравится ли мне запах? Приятен ли он? Насколько он стойкий или интенсивный? Что это за запах; он больше похож на запах черники или вишни? Съел бы я это? Или так: насколько эстетически приятен этот цветочный запах? Хотел бы я ощущать его на коже? Такое множество решений, с которыми связано восприятие запаха, влияет на оценку его качества.

То, как мы воспринимаем запах, связано с его влиянием на поведение и отражается на наших характеристиках как наблюдателя. Наши суждения связаны с физиологическими и ментальными факторами. Подумайте об этом. Предметы пахнут по-разному в зависимости от того, голодны мы или сыты, скучаем или заинтересованы, радостны или взбешены, беременны или у нас похмелье. Иногда мы понимаем, насколько голодны, только внезапно уловив запах еды. Наш нос доставляет информацию не только о внешнем мире, но и о нас самих.

Ощущение запаха одновременно экстероцептивное и интероцептивное, то есть относится к восприятию явлений снаружи и внутри наблюдателя. Философы называют экстероцептивную роль обоняния созерцательной, имея в виду, что запах связывает нас с внешним миром. Запах говорит о съедобности и качестве еды. Но в то же время обоняние отражает внутреннее состояние и учитывает относительную ценность этой информации. Запах пищи позволяет вам осознать, например, действительно ли вы хотите в третий раз за день съесть китайскую лапшу. Нейрогенетик и философ из Нью-Йорка Андреас Келлер соглашается: «Мы можем очень по-разному реагировать на один и тот же запах или на одно и то же прикосновение в разном контексте, в то время как к зрению это относится в меньшей степени». (Хотя некоторые специалисты в области зрения могут не согласиться с Келлером: разве не бывает, что в определенных ситуациях мы видим только то, что хотим увидеть?)

Как никакие другие чувства, обонятельный опыт опосредует наблюдения материальных изменений в окружающей среде в соответствии с нашим собственным физиологическим и психологическим состоянием. Это весьма интересно. Нос дает нам доступ к наблюдению за чрезвычайно тонкими химическими изменениями во внешней среде и в то же время передает наше внутреннее состояние, включая динамические взаимодействия между двумя формами опыта.

Обоняние вызывает глубокие вопросы, касающиеся человеческого разума. Отсутствие интуитивных ответов на эти вопросы заставляет сомневаться в существующих философских представлениях. Это дает возможность для пересмотра теоретических суждений, сформировавших наше понимание чувственного восприятия в целом. Что означает «видеть» мир носом? Какой доступ к материальному миру дает нам нос? Какого рода активность управляет формированием обонятельных образов? Есть два подхода к поиску ответов: мы можем начать либо с познания, либо с поведения, хотя, конечно, на самом деле они неразделимы. Для ясности давайте начнем с изучения обонятельного разума, а о роли поведения поговорим в главе 4. На нашу психику запах влияет куда сильнее, чем кажется на первый взгляд.

Два вида обоняния

Сколько у вас видов обоняния? «Какой странный вопрос, – подумаете вы, – конечно же, один». У нас один нос, и обоняние – одно из чувств. Однако биолог – и шеф-повар – скажет, что у нас как минимум два вида обоняния.

Приготовление пищи всегда занимало важнейшее место в человеческой культуре. Поиск новых вкусов и ароматов был движущей силой глобализации. Торговля пряностями повлияла на формирование социально-экономического ландшафта современного мира как никакой другой род человеческой деятельности[144]. В XX веке еда сильно изменилась из-за индустриализации пищевого производства и открытия искусственных вкусовых добавок[145]. От вкуса люди получают больше удовольствия, чем от картин Пикассо.

Интроспекция[146], наш «внутренний глаз», передает ложную информацию о пище. Большинство думает, что пища воспринимается ртом, что это вкусовые ощущения. Однако это не так. Или не совсем так. Вы едите с помощью носа. Это звучит странно: разве вы не чувствуете вкус пищи во рту? Однако «чувствовать» в данной ситуации не означает воспринимать только через вкусовые сосочки. Вспомните случай, когда у вас был сильно заложен нос. Все казалось пресным и неинтересным на вкус. Более того, количество вкусовых рецепторов непропорционально мало по сравнению с количеством различаемых вкусов. По результатам недавних исследований рецепторы на языке передают вкус кислого, сладкого, горького, умами, соленого… и, может быть, жирного[147]. Это довольно ограниченный набор, учитывая изобилие вкусов. Где на языке расположен рецептор клубничного вкуса? Где рецепторы мяты, черешни, шоколада, копченостей и чеснока? Их нет. Все эти качества создаются мозгом при участии носа[148]. Международная организация по стандартизации декларирует, что наряду с раздражением вкусовых рецепторов и тройничного нерва флейвор[149] определяет и обонятельная стимуляция, и что запах еды воспринимается с помощью ретроназального обоняния[150].

Ведущий научный сотрудник из Флоридского университета Линда Бартощук объясняет, что нос влияет даже на интенсивность ощущений от еды: «С помощью анестезии можно отключить chorda tympani (веточку лицевого нерва)[151]. Когда вы пробуете обычную еду, из супермаркета, типа шоколада или кетчупа, при отключении ветви лицевого нерва, отходящей от вкусовых сосочков интенсивность ее вкуса снижается на 50 процентов! Вкус становится вполовину слабее, чем раньше. Если это так, следовательно, взаимодействие в мозге между ретроназальным обонянием и вкусом – одно из важнейших явлений».

Посмотрите на рис. 3.1; вы видите, что глотка связывает рот с носом. Это открытое пространство позволяет молекулам еды, высвобожденным при жевании, достичь задней стороны гортани. Вместе с теплым воздухом из легких эти образовавшиеся во рту молекулы запаха достигают эпителия носа и взаимодействуют с ним после глотания. Глотание действует как воздушный насос, соединяющий легкие с эпителием. Поднесите палец к ноздрям. А теперь сглотните. Кожей вы чувствуете легкий поток выходящего через нос воздуха. Это воздух из легких.

РИС. 3.1. Старинный рисунок, демонстрирующий схему ретроназального обоняния. Глотка (Rh) связывает рот (Mh) с носовой полостью (Nh). Теплый воздух из трахеи (Lr) достигает глотки и доставляет молекулы запаха из пищи к эпителию носа, где они взаимодействуют с обонятельными рецепторами на чувствительных нейронах. Источник: Quagga Media / Alamy Stock Photo.

Ретроназальный путь – то, что отличает человека от большинства животных даже с очень хорошим обонянием. У мышей нет ретроназального механизма, нет его и у собак. Эти животные превосходные нюхачи. Но они никогда не узнают, что значит наслаждаться великолепной едой. Их ощущения можно в какой-то степени сравнить с нашим восприятием кофе, замечательный ортоназальный запах которого заставляет нас вылезать из постели по утрам. Но этот восхитительный запах недолговечен, и опыт завершается разочаровывающим вкусом: в общем-то кофе горький. (Ретроназальный аромат не всегда соответствует ортоназальному; мы скоро вернемся к этому вопросу.) Что позволяет людям чувствовать вкус, хотя многим животным это недоступно? Разница между человеком и многими другими животными, обеспечивающая ретроназальное обоняние, в отсутствии одной косточки.

В ходе эволюции человек и другие приматы потеряли костную поперечную пластинку носа, что привело к морфологическому разделению животных с так называемой первичной и вторичной носовой полостью[152]. Эта косточка отделяет обонятельный путь от дыхательного у животных с очень острым нюхом, в частности, у собак.

Второй нос, обеспечивающий ретроназальное обоняние, делает вкус пищи интересным. Вы не задумывались, почему люди едят «вонючие» французские сыры, несмотря на ихспецифический запах? Или почему кофе имеет восхитительный запах, но совсем непривлекательный вкус? Ортоназальный опыт может достаточно сильно отличаться от ретроназального опыта. Отчасти это физиологическое различие; оно объясняется разницей температуры воздуха из легких и внешних воздушных потоков. Воздушные потоки определяют, какие молекулы первыми достигают эпителия и с какой скоростью, причем настолько, что это влияет на картину активации нейронов (см. Главы 5 и 8). В результате запах из одного и того же источника может вызывать весьма различающийся качественный опыт в зависимости от физиологического пути доступа – это удивительное явление, которое нельзя объяснить без учета сенсорной системы, осмысливающей стимул. Восприятие запаха сыра, происходящее по ортоназальному или ретроназальному механизму, неодинаково. При этом оба типа восприятия точно передают рецепторам, что источник запаха – сыр.

Гедонические сигналы от запахов, поступающих ортоназальным и ретроназальным путем, также различаются. «Вонючий» сыр доставляет больше удовольствия, когда вы его едите, чем когда вы его нюхаете; напротив, аромат кофе приятнее его ретроназального вкуса. Это различие может иметь отношение к ощущению вознаграждения. Вкус кофе разочаровывает, поскольку настолько сложен, что не очень соответствует многообещающему ортоназальному аромату. Сыры часто кажутся лучше на вкус после дополнительного опыта, а их ретроназальное восприятие подкрепляет приятные ноты, не выраженные в ортоназальном аромате. Недавние исследования психолога Даны Смол и других ученых показали, что реакции нейронов при ортоназальной и ретроназальной обработке запахов действительно различаются[153].

Но почему мы ощущаем эти вкусы во рту, а не в носу? Знание того, что вкус образуется в носу, не меняет его феноменологической локализации во рту – это явление называют оральным перенаправлением[154]. Вы не можете сознательно повлиять на локализацию вкуса, как ни старайтесь. Дело в том, что действие происходит во рту. Ваше восприятие как целостное ощущение активно связано с местом осуществления конкретного действия. Терри Экри отмечал: «Это то, что происходит у вас во рту. Вы действительно видите это, вы дегустируете вино: вкусовое впечатление, текстура, взаимодействие между компонентами, а также сладость и кислота… все эти ощущения во рту должны быть правильными, чтобы вам понравилось».

Кроме того, если в пище обнаруживаются токсичные или испорченные компоненты, реакция должна быть быстрой. «В этом есть биологический смысл, если вкус означает нечто, что нужно выплюнуть, – смеется нейробиолог из Пенсильванского университета Джей Готтфрид. – Если бы вы думали, что ощущаете запах в носу, возможно, вы пытались бы это высморкать».

В ретроназальном механизме задействованы другие физиологические факторы, нежели в ортоназальном. Например, теплый воздух из легких. Физиология не только обеспечивает колесики и винтики чувственного восприятия – она объясняет, что же такое на самом деле восприятие запахов. Внимание к физиологическим деталям не просто добавляет эмпирические данные, помогающие понять суть восприятия. Оно заставляет пересмотреть теоретические предположения. Тот факт, что феноменологический опыт может не соответствовать (или очевидно не соответствует) своим реальным материальным причинам, заставляет искать новое философское осмысление, основанное на осознанном доступе к чувствам.

Бартощук отмечает, что наблюдаемость и интроспективный доступ в нашем восприятии связаны с тем, что мы делаем. Пробовать – это преднамеренное действие для восприятия вкуса, в то время как нюхать – вдыхать запах по ортоназальному механизму. Не существует глагола для описания активного восприятия запаха по ретроназальному механизму, поскольку нет такого произвольного действия. Так как мы ощущаем запах пищи в тот момент, когда намеренно ее пробуем, а не предпринимаем для этого каких-то независимых действий, мы по опыту знаем, что он связан с дегустацией. Поэтому интроспекция может вводить нас в заблуждение даже в отношении вида переживаемого нами.

Тем не менее сам по себе вкусовой опыт является феноменологическим; он действительно сообщает нам нечто важное о внешнем мире. Философ Барри Смит из Лондонского университета подчеркивает: «Следует понимать разницу. Если существует восприятие вкуса пищи, значит, восприятие – это восприятие чего-то. Мы хотим сказать, что наше состояние восприятия либо правильное, либо неправильное, что мы ощущаем либо правильно, либо ошибочно. Но если бы не было ничего, что мы могли бы назвать вкусом, независимо от наличия того, что мы считаем отражением вкуса, это не соответствовало бы ничему. Это было бы состояние без какой-либо репрезентативной силы. Лишь состояние, которое возникало бы всякий раз, когда мозг создает вкусовой опыт. Это больше походило бы на зуд или боль».

В таком контексте философы могут сказать, что обоняние (как ретроназальное, так и ортоназальное) имеет репрезентативную силу. Репрезентативность восприятия означает, что создается мысленный образ, который так или иначе связан с характеристиками внешнего мира, и при этом подразумевается, что существует некая степень успешности или точности отражения. Однако успешность восприятия определить непросто, особенно в случае обоняния. Почему какое-то восприятие запаха можно считать точным отражением источника запаха? В конце концов, восприятие запаха у всех разное. Как может запах быть репрезентативным выражением реальности, если у наблюдателей нет достаточного единства в реакции на запахи? Для ответа на этот вопрос нам потребуется исследовать причины вариабельности.

Осознанное восприятие запаха

Обонятельным восприятием и его связью с познанием долгое время пренебрегали из-за философской тенденции трактовать восприятие как осознанное явление с пропозициональным (относящимся к суждению) содержанием. А такой подход исключает рассмотрение многих важнейших аспектов восприятия (неконцептуальных и неосознанных), имеющих большое значение для формирования обонятельных образов.

Осознанное восприятие традиционно анализировали в виде «концептуального содержания». Субъективная оценка основана на уже имеющихся суждениях о мире и выражает концептуальное содержание, которое создают чувства. Такое содержание предусматривает разную степень сложности; например, мы говорим «эти два носка разного цвета» или «начало вагнеровского «Летучего голландца» отражает ранний пример распада тональности». Но хотя уровень сложности подобного знания различается, пропозициональные установки их содержимого схожи. С точки зрения восприятия подтверждается только справедливость утверждений, связанных с физической реальностью. Утверждение «эти два носка разного цвета» истинно, если конкретные два носка действительно имеют разный цвет, восприятие которого можно подтвердить анализом электромагнитного спектра.

Рассуждать о запахах в таком ключе непросто по трем причинам. Во-первых, совсем не очевидно, почему восприятие запаха – «точное отражение» окружающего мира. Допустим, вы знаете, как пахнет кофе. Но в аромате кофе вы не ощущаете сильно отдающего фекалиями индола. При этом запах индола входит в общий спектр кофейного. Делает ли то, что вы его не ощущаете, ваше впечатление ошибочным? Прежде чем утверждать, что, нюхая кофе, вы не чуете индол, потому что таково верное умозрительное представление об аромате кофе, спросите любую беременную женщину с обостренным обонянием. Вполне возможно, что она его чует. Чье же восприятие более «верное»? По-видимому, так ставить вопрос нельзя.

Но точность отражения – не единственная трудность. Вспомните моменты, когда вы ощущаете какой-то запах, не видя его источника. Часто вы не в состоянии определить, что это за запах. Суждения о запахе могут сильно различаться, когда его источник видим или невидим. Но даже когда мы не можем ухватить концептуальную сущность обонятельного ощущения, мы все равно понимаем, что пахнет чем-то определенным. И в результате возникает вопрос: о чем же в действительности сообщает мысленный образ запаха?

Наконец, вам знакома ситуация, когда ощущения, вызванные пахучими веществами, не воспринимаются как запах – вспомните ароматы пищи.

Возможно, это логично, поскольку современная цивилизация во многом основана на информации, обрабатываемой органами зрения и слуха. Однако пренебрежительное отношение к носу выражено очень сильно и часто неоправданно. В 2011 году агентство McCann Worldgroup проводило опрос среди молодых людей, интересуясь, что бы они предпочли: расстаться с технологическим устройством, таким как компьютер или мобильный телефон, или потерять обоняние[155]. Более половины участников в возрасте от 16 до 22 лет голосовали не в пользу носа, а сегодня этот показатель, вероятно, был бы еще выше. Задумайтесь на минуту. Множество молодых людей скорее искалечили бы себя навсегда, чем отказались от такой заменимой вещи, как технологическое устройство.

Почему мы недооцениваем обоняние? Мы редко осознаем, что оно у нас есть. Только вот что важно: запах не всегда воспринимается осознанно, но такое непонимание не означает, что обоняние – не часть сознательного опыта. Возможно, наш мозг не отслеживает и не анализирует запахи постоянно. Но это не мешает обонянию влиять на сознательный опыт в целом, включая опыт, полученный от других органов чувств. Смит полностью соглашается: «Обработка запаха постоянно дает нам чувственный опыт – некую основу сознания, на фоне которой мы замечаем изменения и события, отмечаем вещи, влияющие на наши эмоции, память, поиски пищи, притяжение к другим людям, местам и вещам или отторжение от них».

Обоняние не всегда часть того, что философы называют сознательным восприятием – ясным состоянием разума, когда достаточно продемонстрировать, например, что «этот мяч красный» или «этот звук высокий». Ощущение запаха часто становится частью представления о внешнем мире не как обонятельного опыта. Когда вы чувствуете, что пространство вокруг вас липкое, или свежее, или усыпляющее, возможно, вы не связываете это ощущение с обонянием. Это лишь компонент вашего общего мультисенсорного восприятия обстановки, которое складывается также из неясных звуков и облаков на небе. Готтфрид добавляет: «Я слышал, как женщина-философ говорила, что потеря обоняния сродни сжатию времени и пространства. Так, если бы прямо сейчас мы ощущали запах морской воды, это создавало бы более полное восприятие мира. Она говорила, что чувствовала себя скованнее во времени и пространстве, чем если бы имела доступ к собственному обонянию. Это очень яркий способ описания вещей».

Попытайтесь вспомнить пять последних запахов, которые вы осознанно ощутили за сегодняшний день. Вы можете честно сказать, что помните последние пять запахов или даже три, которые вы действительно осознали, не говоря уж об их порядке? Что вы почувствовали сначала – запах кофе или жареного тоста к завтраку? Возможно, вы попытаетесь восстановить живые картинки сегодняшнего утра, а не обонятельные воспоминания. Мы редко помним свои обонятельные ощущения, если только они не были особенно яркими. Парфюмеры или другие эксперты по запахам могут помнить такие вещи, поскольку конкретное осмысленное восприятие ароматов – часть их ежедневного когнитивного ландшафта. Но обычному человеку, который почти не обращает внимания на запахи, трудно вспомнить даже последний осознанно уловленный запах. И речь идет не о каком-то принципиальном биологическом ограничении, а о том, насколько внимательно мы относимся к миру, передаваемому ощущениями.

Дело во внимании при формировании воспоминаний и в условиях сравнения. Здесь обоняние не отличается от зрения. Келлер настаивает: «Это проблема памяти. Для зрения это подтверждается вновь и вновь. Если вы показываете изображение и затем меняете его, все понимают, что оно поменялось. Но если у вас изображение, а потом вы добавляете к нему рамку, люди с трудом это заметят, поскольку не могут запомнить всю ранее виденную картину, и определить различие становится сложнее». И все же в отличие от нюха мы всегда осознаем, когда что-то происходит в поле нашего зрения. Этого нельзя сказать о человеческом обонянии. Обоняние проходит по тонкой границе между осознанным и неосознанным восприятием.

Как неосознанное восприятие влияет на сознательный опыт? Многие обонятельные стимулы из окружающей среды никогда не достигают порога обнаружения. И все же стимулы ниже этого уровня (те, что мы не улавливаем сознательно) влияют на осознанное восприятие запахов, интенсивность которых выше порога. Влияние подпороговых стимулов на восприятие – удивительное явление, которое можно измерить, хотя и с трудом. Подпороговые значения не ограничиваются внутримодальными эффектами (между обонятельными раздражителями разного характера и интенсивности); они также влияют на межмодальные взаимодействия. Представьте свою систему чувств в виде переключателей на панели управления, как в студии звукозаписи. Усиление одной модальности повлияет на весь комплекс восприятия, так что и другие модальности потребуют корректировки – либо снижения, либо усиления интенсивности[156]. Обоняние – жизненно важный переключатель в вашей ментальной студии звукозаписи.

Экри подчеркивает: «У нас много экспериментальных доказательств, что подпороговые молекулы могут влиять на надпороговые молекулы [то есть молекулы в концентрации, превышающей порог восприятия] – на то, как они действуют. Многие заслуживающие доверия эксперименты показывают, что любые виды стимулов подпорогового уровня изменяют ответ на другие стимулы, находящиеся на надпороговом уровне». Эти открытия совпадают с результатами исследований в зрительной и слуховой системе, в которых также обнаружено влияние подпороговых стимулов на сознательное восприятие[157].

«Вот почему вопрос о сознательности становится центральным в данной теме. Поскольку, анализируя поведение, мы можем спросить участников об их сознательном опыте, – продолжает Экри. – Но мы не можем спросить их о неосознанном опыте. Который огромен, если учесть, что в мешанине из множества химических веществ те, чье количество превышает пороговое, возбуждают все эти рецепторы. Но многое происходит ниже сознательного уровня. И при этом может влиять на то, что достигает сознания».

Это затрудняет проведение углубленных исследований обонятельного опыта. Тем не менее, экспериментальные исследования достигли той точки, когда (наконец-то!) стало возможным связывать различия в обонятельном восприятии с физическими причинами, например, с генетикой рецепторов. Какие стимулы и в какой концентрации достигают порогового уровня, зависит от экспрессии и чувствительности рецепторов. Картины экспрессии рецепторов в носу у разных людей различаются, так что ваша не похожа на мою. Кроме того, существует разная чувствительность к запаху. Таким образом логично, что один и тот же одорант, комбинаторным образом взаимодействующий с несколькими рецепторами, может восприниматься по-разному людьми с разным набором рецепторов. И это можно проверить.

В двух недавних исследованиях (при участии Андреаса Келлера, Лесли Воссхолл, Хироаки Мацунами и Джоэля Мейнленда) было показано, что вариации генетических обонятельных характеристик связаны с различиями в восприятии запаха теми или иными людьми[158]. Генетика тесно связана с восприятием запаха. Кроме того, из-за большого количества генов обонятельных рецепторов в человеческом геноме, могут проявляться последствия многочисленных мутаций. Иногда такие мутации приводят к заметным различиям в восприятии запаха. Например, некоторые не любят кинзу, альдегиды которой кажутся им едкими с мыльным привкусом, а не фруктовыми и свежими. Это различие в восприятии связано с генетической вариацией вблизи гена обонятельного рецептора OR6A2[159].

Подобные примеры показывают, что такие традиционные философские вопросы, как природа квалиа[160] (спросите себя, совпадают ли мои мысленные представления о синем цвете с вашими мысленными представлениями о синем цвете), теперь связаны с эмпирическими исследованиями в области обоняния. Мы с вами можем назвать что-то, что пахнет розами, но ваше качественное восприятие запаха конкретных роз отличается от моего, если у нас разные наборы рецепторов. (Как различаются квалиа или что они означают на ментальном уровне – другой вопрос, и оценить это гораздо труднее. Отчасти по той причине, что далеко не все сходятся во мнении, что же такое квалиа на самом деле и существуют ли они.)[161]

Биология – не единственная наука, изучающая восприятие. Этим занимается и психология. В психологическом контексте важную роль играет контекстуальное и поведенческое влияние. Например, исследования чувственного восприятия у представителей разных культур показали, что привычка к запаху влияет на порог чувствительности: чем лучше вам знаком запах (скажем, запах влажной земли), тем ниже ваш порог его восприятия[162]. Нюх у людей очень разнится, и эти различия не случайны. Они связаны с важнейшими причинными факторами и механизмами, и эти факторы сегодня можно изучать.

Гордон Шеферд вспоминает о беседе со своим коллегой Эйвери Гилбертом: «Я начал осознавать, что нужно сделать что-то, чтобы заставить людей понять: мы не так уж плохо различаем запахи. Я написал эту маленькую статью о человеческом обонянии: “Оно лучше, чем мы думаем?”[163] – улыбается Шеферд. – Тогда Эйвери прислал мне письмо на электронную почту со словами: Нет, у вас неправильный заголовок. Он должен быть… “Человеческое обоняние: оно лучше, потому что мы думаем?”»

Мы все еще пытаемся понять, что же мы осознаем, когда чувствуем запах. Что мозг и разум делают с поступающей от носа информацией? И для чего эта информация? Это первое прикосновение к невидимому и тонкому миру запахов следует удерживать в голове в буквальном смысле, поскольку сознательному разуму видны лишь фрагменты тайны. Не все обонятельные ощущения, проникающие в сознательный опыт, обрабатываются как концептуальные или даже просто обонятельные объекты. Но от этого они не становятся менее важными для сознания. В качестве чувственной основы сознательного опыта обонятельное восприятие активно вносит вклад в общее когнитивное отражение ситуации. Но при этом нам нужно пересмотреть вопрос о сознательном понимании запахов.

Запахи как объекты познания

Сознательный обонятельный опыт не подчиняется связному и единообразному описанию. «Наше восприятие запахов очень расплывчато. Зрение позволяет видеть предмет, следить за предметом и понимать предмет. Запах же просто проникает в нас. Он появляется неожиданно. Вы можете последовать за ним. Однако обычно происходит так: “Ой, чем-то пахнет!” Но запах уже был здесь. Я заметил его какое-то время назад, но осознал только сейчас», – комментирует врач из Квебекского университета в Труа-Ривьер Иоганнес Фраснелли. Из-за спонтанности осознания запах может оказаться для вас неожиданностью. Труднее ли нам осмыслять объекты обоняния потому, что обоняние (в отличие от зрения) не находится постоянно на переднем крае сознательной ментальной жизни?

Легче определить сходство двух запахов, нежели их назвать. Иногда вы спрашиваете себя: что это за запах? Семантика обонятельных образов неопределенна по своей природе. Это становится понятно, когда источник запаха невидим или неизвестен. Содержимое обонятельного восприятия зависит от видимого источника, но не срощено с ним.

Запах сам по себе может вызывать совсем иные образы и ассоциации, чем когда он присутствует одновременно с видимым источником. Ганс Геннинг обнаружил зависимость семантики запаха от контекста еще в 1916 году (см. главу 1). Геннинг анализировал влияние зрительных сигналов на идентификацию запаха. Это позволило ему сформулировать важнейшее методологическое различие между «истинным запахом (Gegebenheitsgeruch), который наблюдатель воспринимает, вдыхая запах с закрытыми глазами и не зная его природы, и предметным запахом (Gegenstandsgeruch), который (как цвет) проецируется на объект, от которого исходит, и может быть искажен ассоциативным дополнением».

Нейробиолог Ноам Собель из Института Вейцмана любит демонстрировать скептикам это различие с помощью простого опыта[164]. Нужно только зайти на кухню. В следующий раз, когда откроете холодильник, обнюхайте его содержимое с закрытыми глазами. Попросите приятеля давать вам нюхать продукты случайным образом и попробуйте их назвать. Это на удивление трудно сделать. Вы знаете, что это за продукты, вы сами их купили и положили в холодильник. Поэтому дело не в том, что вы знакомы или не знакомы со специфическим запахом и его характеристиками. Этот эксперимент демонстрирует расхождение между двумя типами процессов – восприятием запаха и его идентификацией. Вы действительно чувствуете что-то и можете отличить этот запах от запаха чего-то другого. Только чрезвычайно сложно назвать этот запах!

Так что причинные факторы (одоранты) – не просто медиаторы между источником запаха и семантикой его мысленного образа. И это имеет практические последствия. Врач Томас Хаммел из Дрезденского технического университета замечает: «Мы должны отдавать себе в этом отчет, когда в клинических условиях проверяем обоняние с помощью набора для определения запахов». В таких исследованиях «вам дают что-то понюхать. Вы нюхаете, и у вас возникает проблема с идентификацией. Даже если это такой известный запах, как запах ананаса. Поэтому задача в том, чтобы не только дать почувствовать запах, но и представить список идентификаторов. В этом списке могут быть, например, смола, трава, кожа и ананас. И в таком случае вы легко узнаете запах ананаса, если не лишены обоняния».

Сложная связь между запахом и речью отмечалась часто и способствовала отсутствию философского и общественного интереса к изучению когнитивных основ обоняния. Сложность с поиском названий, возможно, главная причина, по которой отрицается когнитивная основа обоняния, и оно признается лишь как инстинктивное животное чувство. Дело в том, что речь выступает в роли наблюдаемого (видимого или слышимого) выражения человеческого разума. Семантика речи – среда и отражение познания, воли и намерения. То, что мы не можем описать словами, трудно для понимания и изучения. Популярное мнение, что мы не способны описывать запахи, нуждается в пересмотре.

Суть стандартной формулировки в том, что для описания обонятельных ощущений у нас нет подходящих слов. Но это не так. Сравним с цветом. Конечно, мы можем назвать основные цвета радуги. Но есть другие цвета, о которых вы, возможно, никогда не слышали, если только вы не эксперт-колорист: микадо (ярко-желтый), сизый (пудрово-голубой), ксанаду (серовато-зеленый) и многие другие. С запахами похожая ситуация: у нас есть распространенные названия для общих категорий (цветочный, фруктовый, древесный) и более специфические термины, для применения которых нужна подготовка (черничный или иланг-иланг). Дело не просто в наличии специфической терминологии, но и в ее правильном использовании. Кроме того, подумайте обо всех вкусах (ретроназальных запахах), которые вы можете перечислить!

Нам трудно назвать различимые свойства запахов без специальной тренировки. Однако некоторые сложные зрительные объекты, такие как лица, тоже трудно описать. Шеферд комментирует: «Проблема подбора слов для запахов и вкусов сложна по той причине, что это именно та проблема, которая возникает, когда мы видим любой зрительный рисунок. Он подпадает под определенные правила, и поэтому я использую сравнение с лицами[165]. У нас нет слов, чтобы точно описать лицо человека постороннему, который с ним не знаком, поскольку это неупорядоченные линии, про которые… мы не можем сказать, вертикальные они, горизонтальные или какие-то еще. Это просто два глаза, нос и рот. Но как описать их таким образом, чтобы вы смогли идентифицировать чье-то лицо среди тысяч других лиц? Это почти невозможно. И то же самое касается запахов». Проблема не в словарном запасе как таковом.

Отличие распознавания запахов от распознавания зрительных объектов – в трудности соединения обонятельных ощущений с конкретными названиями, то есть с их уникальными обозначениями. Даже если мы находим описания для обонятельных ощущений, они сильно различаются у разных людей. Психолог Тереза Уайт из Колледжа Ле Мойн объясняет: «Честно говоря, люди плохо справляются с подбором специфических идентификаторов. Они не умеют присваивать имена и назовут лакрицей две или три вещи подряд, которые на самом деле различаются. Возможно, одна из причин в том, что для восприятия запаха нужно много рецепторов, одни из которых гораздо активнее других. Некоторые рецепторы воспринимают несколько одорантов. Возможно, это и приводит к путанице в том, с чем вы реально имеете дело, так как нельзя к нему намертво прикрепить ярлык. Подумайте, что для всех существующих на свете апельсинов у нас есть всего одно название, но и у фруктов типа мандарина вы тоже можете улавливать апельсиновый запах. И у некоторых лимонов. В то время как для многих типов стимулов [в других сенсорных системах] у нас существует достаточно четкое распределение конкретных названий, для запахов это нечто расплывчатое. Спектр очень широк, и я думаю, он отражает количество вовлеченных рецепторов. Я думаю, отчасти с этим связана сложность с подбором слов». Подобная недостаточная определенность кодирования запахов – от рецепторов и далее – действительно может приводить к расхождениям в восприятии запахов (см. главы 6–9).

Известно, что люди плохо умеют подбирать для запахов уникальные классифицируемые лексические идентификаторы. Связано ли это с какой-то внутренней биологической особенностью или с культурным фактором, заключающемся в пренебрежении к когнитивной роли запаха? Одно правдоподобное научное объяснение гласит, что в обработке обонятельных и речевых сигналов отчасти задействованы одни и те же нейронные ресурсы коры мозга. Это означает, что эффективность обоняния у человека могла сократиться в результате усиления обработки речи. Трудности в присвоении словесных обозначений запахам дополнительно подтверждают эту гипотезу. Слабая лингвистическая способность называть запахи отражает общее свойство биологии человека. Уайт добавляет: «Тайлер Лориг[166] сказал бы, что существуют мозговые ограничения в связывании специфических запахов с речью»[167]. Но пока еще неясно, итоговое ли это объяснение.

Как подчеркивает Азифа Маджид (раньше она работала в Рэдбаудском университете, теперь – в Йоркском университете). Она изучала речь южноазиатских народов. Маджид рассказывает, что у народа джахаи (мон-кхмеров, коренных жителей Таиланда) запах играет чрезвычайно важную роль в социальном общении[168]. «Вы не можете готовить на одном костре два типа мяса. Джахаи разведут два костра на определенном расстоянии друг от друга, чтобы запахи мяса не смешивались, поскольку, если они перемешаются, бог грома в небесах почувствует это, и будет плохо. Делая так, вы нарушаете табу. Одни запахи могут принести болезнь, но можно использовать другие запахи, чтобы им противостоять. Братьям и сестрам нельзя сидеть рядом, поскольку их запахи смешиваются в своеобразном инцесте, а этого не должно случиться».

Исследования речи и поведения разных народов могут внести дополнительную ясность и привлечь внимание к связи между восприятием и познанием. Интерес Маджид к речевым особенностям разных культур вырос из ее интереса к принципам познания. «Меня интересовало, как работает разум. Я подошла к этому через анализ различных межлингвистических и межкультурных примеров, чтобы понять, что схожего и различного есть в разных культурах и что это может сообщить нам об уникальных и общих человеческих свойствах. Я стала думать, в чем язык хорош, а в чем – плох. Часто мы пытаемся найти, для чего же язык особенно полезен. Я подумала, что для наглядности стоит подумать о тех вещах, в которых он проигрывает, где мы сталкиваемся с трудностями, и что это может рассказать нам о том, для чего эволюционировал язык и как он подключен к нашим системам восприятия».

Кроме описания народа джахаи в 2014 году Маджид вместе со своей аспиранткой Эвелиной Внук опубликовала важную статью, в которой задокументировала словарный запас для обозначения запахов у народа мани[169]. В терминологии мани существуют абстрактные категории обонятельных ощущений, а не привычные нам обозначения (как чесночный или цветочный), образованные от видимых предметов. Эти категории связаны не с источником запаха, но со свойствами разных типов предметов, объединенных общим понятием. Возможно ли, что правила познания (то, как объекты восприятия превращаются в умозрительные) опосредованы культурными факторами?

Есть разные мнения об интерпретации этих результатов и их универсальности. Йонас Олофссон замечает: «Этот вопрос можно рассматривать многими способами. Было бы серьезной ошибкой заявлять, что обучение культурно обусловленному языку запахов противоречит представлениям об универсальных речевых ограничениях». И добавляет: «Мы даже не говорим о том, что наше неумение описывать запахи словами… определяется биологическим пределом наших возможностей[170]. Однако, вероятно, нам это дается труднее, чем выразить словами другие материи, например, зрительные. Это ограничение, как любое биологическое ограничение, подлежит переоценке на протяжении нашей жизни». Неопределенность и вариабельность речевого выражения запахов не может быть когнитивным ограничением. По мнению Уайта, причина может скрываться в том, как кодирование запахов представлено на уровне рецепторов.

Также, как считает Олофссон, существуют важные различия в том, как люди описывают запахи с помощью слов: «В нашей культуре есть эксперты по запахам, способные замечательно их описывать. Нет универсального ограничения на описание запахов, но могут существовать какие-то ограничения. Такого уровня лингвистических знаний достичь труднее. Я думаю, здесь следует рассматривать два отдельных вопроса – обучение и некий тип биологических ограничений».

Для понимания лингвистических возможностей в обонятельном обучении необходимо учитывать, что словарный запас для описания запахов разнообразен. Даже терминология экспертов специфична для конкретной области, что объясняется широчайшим диапазоном запахов и вкусов. Например, терминология дегустаторов вина отличается от терминологии экспертов по пиву или кофе. Значительно расходятся они в понимании горького (строго говоря, горькое – это вкус; это помогает прояснить суть). Горечь во вкусе вина – признак плохого вина. Во вкусе пива и кофе это качественная характеристика, позволяющая различать разные сорта и бренды. В последнем случае горечь подразумевает спецификацию, так что эксперты по пиву и кофе используют разные термины и категории для описания горечи. А эксперты по вину не используют этот элемент. Они не отличают одни специфические ноты горечи от других, поскольку не обучались тонкостям восприятия в этой категории. Но специфическая терминология значительно различается даже у экспертов в конкретной области. Опытный винодел Эллисон Таузиет из Colgin Cellars в долине Напа подтверждает: «Мы постоянно используем все эти определения для описания вина. Мы оттачиваем свою речь. Но если бы мне пришлось пойти на другую винодельню, я бы [не поняла], о чем вообще говорят эти люди». Язык запахов строго соответствует правилам договоренностей. Маджид заключает: «Если существует выработанная терминология, ее придерживаются все члены сообщества».

Далеко не очевидно, каким образом использование терминологии связывает восприятие с познанием и наоборот. Мы видим, что подход, традиционно относивший обоняние к несложным в когнитивном плане ощущениям из-за трудностей с описанием обонятельного опыта, строился на трех ошибочных допущениях: что интроспекция – надежное основание для анализа восприятия (это неверно в случае вкусовых ощущений), что сознательный опыт определяет структуру восприятия (это не учитывает неосознанных процессов в формировании опыта), и что речь – зеркало опыта (это не учитывает, что вербализация – продукт познания и культуры, не являющийся «независимым инструментом» для анализа осознанного перцептивного содержания). Эти три допущения заставляют пересмотреть наше понимание запахов как объектов познания.

Обонятельные ощущения не могут быть полностью объяснены «внутренним глазом мозга» и его отражением в форме суждения. Семантического подхода оказывается недостаточно. Словесные определения не могут однозначно отражать причину запаха. Это не только философский вопрос, он точно так же касается плана исследования. Воссхолл считает: «Я думаю, нам нужно уйти от проблемы терминологии. Мы должны перестать использовать семантические определения». За выбором слов для описания воспринимаемого содержания теряется зависимость семантики от исторического и культурного контекста. Воссхолл цитирует «Атлас профилей характеристик запахов» Эндрю Дравнека – сборник описаний запахов, опубликованный в 1985 году, который до сих пор активно используется в психологии обоняния[171]. «Среди этих 146 определений… через пятьдесят лет половина будет непонятна людям, поскольку они очень специфичны и культурно основаны на продуктах и ингредиентах. Это сравнимо с чтением кулинарной книги 1500-х годов! Вы не имеете представления об этих ингредиентах или о типе продуктов. Вы никогда не сможете [понять этого]… не отправив кого-то назад во времени, чтобы сообщить вам, что это за блюдо или какой у него вкус».

Но это не означает, что использование речи ничего не сообщает о когнитивной обработке запаха; просто психологические корни обонятельного опыта, создающие его содержание, не следуют из словесного выражения. «Я думаю, что будущее психофизики не в семантике, а в том, чтобы анализировать, как люди судят о сходстве молекул и возможности их различения», – подытоживает Воссхолл.

Слова – удобный когнитивный инструмент для передачи внутреннего опыта. Однако процесс категоризации запахов – не то же самое, что обозначение запахов. Гилберт качает головой: «Это все равно что считать вербальную характеристику каким-то образом закодированной в орбитальной структуре молекулы. С философской точки зрения это просто неверно». А Готтфрид отвечает: «Люди не могут не давать вещам имен. Это удивительная философская традиция в отношении предметов, названий, реальности и всего остального. Магритт точно выразился: Это не трубка![172]»[173].

Является ли альтернативой более материалистический взгляд, при котором описание воспринимаемых образов сконцентрировано на источнике обонятельного опыта? В конце концов, восприятие запаха – реакция на нечто вне нас, на невидимый мир молекулярной информации. Однако соотнесение воспринятого с его материальным источником тоже влечет за собой определенные трудности.

Цель не есть причина

Совсем не очевидно, в чем цель обонятельного восприятия. Зрение в качестве эталона чувств в первую очередь направлено на распознавание предметов. Видимые предметы имеют форму и цвет, и можно проверить, насколько наше мысленное представление о предмете соответствует этим признакам. Слух позволяет слышать события, связанные с отдаленными от нас предметами. Осязание дает ощущение непосредственного взаимодействия с предметами. Эти сенсорные реакции позволяют определять характеристики, связанные с состоянием предметов, такие как его материальное присутствие, расположение, границы или дискретность.

Передают ли запахи какие-то аналогичные свойства материальных предметов? Если да, то какие? По мнению философа Уильяма Ликена из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл можно назвать три типа потенциальных объектов восприятия запаха[174]. Во-первых, есть вещи, которые выделяют летучие вещества, макроматериальные объекты, такие как гуляш, кипящий на плите. Во-вторых, есть сами летучие вещества – одоранты и их собственные причинные связи (например, турбулентность воздушных потоков). В-третьих, есть мысленные образы, такие как запах гуляша или аромат розы. Зависимость между этими тремя уровнями восприятия не линейная, а перекрестная (см. главу 9).

Материальная основа этой связи объясняет множество особенностей обоняния. Молекулы перемещаются значительно медленнее, чем фотоны. Долгое время после исчезновения источника запаха некоторые летучие вещества все еще остаются в воздухе: вонь табака в комнате и на одежде, хотя сигарета давно погасла, шлейф тяжелых духов, ароматы еды после ужина. Нос может передать мозгу ощущения, которые уже не связаны с видимым источником. Кроме того, ощущение может происходить из разных источников. Представьте себе пахучий сыр, скажем, эпуас (запах этого сыра так силен, что в Париже запрещено провозить его в общественном транспорте). Но ощущение этого запаха может быть вызвано другим предметом. И это не обязательно сыр. Какой-нибудь парфюмер может создать синтетическую смесь, чтобы шокировать публику или добиться увольнения!

Проводить прямую от молекул к восприятию или ментального образа к материальному объекту – ошибочно. Причинные факторы (одоранты) – не просто медиаторы между источником запаха и семантикой их мысленных образов. Такое представление не учитывает процесс, объясняющий, как разум и мозг создают ощущение запаха из молекул и что такое образы запахов. Кроме того, эта идея неправильно представляет роль стимула в качестве источника восприятия. Содержание обонятельного образа не объясняется микроструктурой одорантов.

Сравним со зрением. Цветовое зрение основано на расчете длины волны. В таком ключе запах представляет собой сенсорное отражение химического состава стимула. Как оптик связывает цвет с электромагнитным спектром, так можно рассуждать подобно химику-аналитику и связывать пахнущие предметы с молекулярной основой, анализируя функциональные группы, бензольные кольца и двойные связи в соответствии с характеристиками запаха. Философ Бен Янг из Невадского университета в Рино назвал эту идею «теорией молекулярной структуры»[175].

Но если вы не химик-синтетик, все это не поможет вам понять суть обоняния, не говоря уже о том, чтобы представить модель для анализа содержимого обонятельного образа. Связь между характеристиками запаха и химией обонятельного стимула чрезвычайно сложна. Для объяснения сути запаха через химию стимула нужна модель системы, кодирующей молекулярную информацию. Этот же принцип применим к зрению и любой другой системе.

В теоретическом плане кодирование обонятельных стимулов отличается от кодирования зрительных стимулов в нескольких важнейших аспектах[176]. В цветовом зрении спектр длин волн воспринимается рецепторными клетками однотипно, что позволяет производить дискретные расчеты цветовых категорий и связывать физические объекты с воспринимаемыми характеристиками. В обонянии нет таких линейных корреляций между структурой и запахом: тип запаха не отражает структурную гомологию[177] между одорантами. Непохожие одоранты вызывают похожие ощущения, и наоборот: это связано с принципами кодирования в данной системе, а не с характеристиками отдельных стимулов.

Зрительная система учит нас и этому. Не получится понять суть цвета через представление о длине волны, без модели работы зрительной системы. Рассмотрим розовый цвет. В электромагнитном спектре нет участка, соответствующего розовому, так что этот цвет нельзя воспринимать как характеристику физического объекта. Восприятие розового цвета – выдумка мозга. Вообще говоря, это сенсорное выражение того, что невозможно физически. Звучит парадоксально, но когда мы видим розовый цвет, мы воспринимаем «пробел» стимула. Этот пробел заставляет мозг производить сенсорное вычисление «белый минус зеленый». Розовый – мысленный результат «закрашивания» мозгом пробела в стимуле, результат вычисления физических характеристик окружающего мира нейронами, а не непосредственное отражение мира. Иными словами, это вычисленный, а не физический признак. Физическую основу содержимого восприятия нужно искать, исходя из принципов действия системы кодирования.

Прекрасный пример для иллюстрации перцептивных вычислений в обонянии – белый запах, открытый Собелем[178]. Белый запах (или «обонятельный белый») – это запах с неопределенными характеристиками, который получается при смешивании тридцати с лишним молекул с разными неперекрывающимися химическими особенностями. Этот запах имеет удивительное свойство. Он не связан ни с каким обычным семантическим объектом вроде яблока. Такого запаха в природе нет. Бессмысленно спрашивать, какому типу предметов соответствует его содержимое, поскольку таких предметов не существует.

Кроме того, белый запах не имеет уникальной или определенной микроструктуры. Заметьте, что для приготовления этого запаха подойдет смесь из любых тридцати молекул с неперекрывающимися микроструктурными характеристиками. Белый запах не производится специфическим набором молекул или молекулярных характеристик. Мозг создает содержимое белого запаха, когда вынужден справляться с переизбытком физических информационных стимулов. Мозг создает белый запах, когда не знает, что делать – точно так же, как белый цвет в цветовом зрении. В случае зрения при восприятии мозгом всего спектра видимого света возникает переизбыток информации, с которым мозг не может справиться. И тогда он создает белый цвет.

Белый запах и белый цвет – расчетные признаки, созданные кодирующей системой.

Изучать белый запах экспериментальным путем непросто. Смесь должна содержать одоранты в равных долях. Однако из-за разной скорости испарения интенсивность запахов быстро меняется и влияет на сочетание компонентов смеси, изменяя воспринимаемые характеристики. Кристиан Марго объясняет подробно: «Все летучие вещества в обычных условиях испаряются. В закрытой системе равновесное распределение между жидкостью и паром постоянно для конкретных значений температуры и давления. По договоренности эту постоянную величину называют давлением пара. В обычных условиях такое равновесие для пахучих веществ и ароматов достигается редко, поскольку мы всегда имеем дело с открытыми системами, в которых движение воздуха увлекает за собой молекулы, или те исчезают в результате диффузии». При этом скорость испарения – важнейший параметр: «Скорость испарения может быть связана с давлением пара и энтальпией [расчетным свойством термодинамической системы] испарения. Есть и другие важные параметры, поскольку скорость испарения связана не с равновесием, а с тем, насколько быстро достигается равновесие».

Марго указывает на стоящее перед ним пиво, демонстрируя, как химия управляет процессами в обыденной жизни. «Спирт удерживается водой. Ему трудно, но он постоянно пытается создать равновесие между жидкой и газообразной формой. Он сотрудничает с частью воды. Но поскольку это незамкнутая система – есть ветер, и я иногда раскачиваю стакан – спиртовая фаза уходит. Так что процесс испарения, постоянного изменения сильно зависит от того, что находится в жидкой форме, участвуя во взаимодействиях, и в газообразной форме. Если бы спирт был в парафиновой среде, взаимодействие было бы минимальным. Спирт улетучивался бы достаточно легко. То же самое касается парфюмерных смесей. Есть компоненты, которые вступают в сильные взаимодействия, а есть компоненты, которые отталкивают друг друга. Если у вас есть масло, оно вытолкнет спирт и будет счастливо: просто уйди и оставь меня в одиночестве в моей гидрофобной среде», – смеется он.

Химик из Коннектикутского университета Томас Хеттингер указывает на дополнительную сложность – соотнесение интенсивности компонентов смесей: «Прежде всего, чрезвычайно сложно добиться соответствия интенсивности!» Смесь компонентов с равной интенсивностью – экспериментальный артефакт и не встречается в естественных условиях. «Нужно обеспечить, чтобы вместе находились тридцать разных веществ с равной интенсивностью, но в природе такого не бывает. У вас никогда не бывает тридцати веществ с одинаковой интенсивностью. Интенсивность одних всегда выше, чем других, а интенсивность некоторых намного выше. И поэтому в запахах преобладают отдельные химические компоненты», – добавляет Хеттингер. Это важно для психофизики обоняния, и случай белого запаха требует дополнительных исследований. Гилберт отмечал, что разница в давлении паров отдельных компонентов может оказывать менее выраженное влияние на восприятие (белый запах), и это указывает на силу феномена. «В концептуальном плане очень хорошо, что это было сделано», – заключает Марго.

Содержание обонятельного восприятия, как и цветового, определяется сенсорной системой, которая кодирует и вычисляет физические параметры на основании сигналов нейронов. Поэтому важно понять, что принципы кодирования в обонятельной системе отличаются от таковых в зрительной (см. главы 6–8), поскольку эти принципы определяют создание перцептивных категорий (см. главу 9). Но у модели обоняния с линейной связью между стимулом и ответом есть и другие недостатки.

Химия запахов чрезвычайно сложна. При кодировании запахов учитывается многомерность стимулов. На поведение одорантов при связывании с рецепторами оказывают влияние около пяти тысяч молекулярных параметров. Сравните это со зрительной системой, в которой длина волны определяет спектр видимого света. В следующих главах мы поговорим о том, как эти системы различаются в с позиции кодирования стимулов. А теперь давайте проанализируем сам факт того, что вычисление образов стимулов может происходить по-разному.

Запах вещей

Весь XX век химики надеялись научиться предсказывать запах на основании структуры молекул. Однако ими двигал интерес не к восприятию запахов, а к коммерческому производству синтетических парфюмерных материалов. «Я должен сказать, что этим занимались многие химики, – рассказывает Гилберт. – И отчасти это делалось в промышленности. Люди создавали новые молекулы и проверяли, можно ли их воспроизвести в коммерческих интересах. Эти ребята пытались представить себе… сделает ли гидроксильная группа запах более пряным? Существует ли какой-то химический код? Бесплодные затеи, поскольку запах здесь, – показывает он на голову. – Запах не кодируется никакими структурами».

В химии ароматов продолжаются исследования связи структуры молекул с запахом, часто без учета биологии. Как заметила Воссхолл, это результат прагматического мышления: «Им нужно создавать компоненты духов, которые составят фантастические ароматы, и у них нет большого интереса к фундаментальной науке. Они заняты бизнесом, они должны делать деньги. И поэтому им нужны ингредиенты, но у них нет времени на [биологические тонкости]».

Но химия не соответствует воспринимаемому пространству. Смит комментирует: «Фантазия химиков – то, что, узнав структуру одорантов, они узнают их перцептивные свойства. Так не работает. С натяжкой они могут к чему-то прийти, но это лучшее, что они сумеют сделать. Я не думаю, что это поможет нам глубже проникнуть в природу восприятия запахов как таковых или запахов как промежуточного звена между молекулой и нюхающим».

И все же что означает сходство молекул в рамках моделей, связывающих структуру молекул и их запах? Марго отмечает: «Есть много методов для подробного изучения, что делает две молекулы одинаковыми или разными. Не существует какого-то универсального правила, позволяющего сказать, что две молекулы схожи или несхожи, поскольку на бумаге они могут быть очень близки, но между ними – огромная пропасть. Так называемые энантиомеры [молекулы, являющиеся зеркальным отображением друг друга] очень похожи, как предмет и его отражение, но они совсем разные».

Действительно, существует множество отклонений от правил, связывающих структуру молекулы и ее запах. Есть несколько примеров почти идентичных по структуре одорантов с достаточно сильно различающимися запахами, например, изостеры. Напротив, различные по структуре молекулы могут производить удивительно похожие запахи. Прекрасный пример – мускус, важнейший ингредиент многих духов. Мускусы очень разнообразны, как показано на рис. 3.2. Вы видите четвертичный мускус тоналид, макроциклический мускус мускон, нитроароматический кетон и алифатический гельветолид. Откуда нос знает, что все они пахнут мускусом?

Кроме того, даже мономолекулярные растворы не всегда пахнут одинаково. Известно несколько случаев, когда запах зависит от концентрации гомогенного раствора. Например, раствор этиламина (CH₃CH₂NH₂). Концентрированный раствор издает аммиачный запах, а разбавленный пахнет рыбой. Аналогичным образом, дифенилметан ((C₆H₅)₂CH₂) в концентрированном виде пахнет апельсином, а в разбавленном – геранью[179].

РИС. 3.2. Примеры разных по структуре молекул с запахом мускуса. Источник: © Ann-Sophie Barwich.

Однако Келлер считает, что эти известные примеры объясняются возможностью опубликовать результаты: «В случае 99,5 % запахов восприятие совсем не изменяется. Могу я это на это сослаться? Нет, поскольку теперь нет таких дотошных и глупых людей, которые провели бы такой эксперимент. Но когда выясняется, что запах какого-то вещества зависит от концентрации, это проверяют и пишут статью, так что я могу процитировать, что такое-то свойство меняется с разбавлением. Но я не могу процитировать, что оно не меняется. Каждый, кто работает с запахами, знает, что более чем в 99 % случаев они не меняются. Люди, которые не работают с запахами, а лишь знают о них из литературы, думают, что запах всех веществ сильно зависит от концентрации. Но это исключительные случаи».

Объяснение таких отклонений нужно искать в системе, допускающей подобные эффекты. Экри рассказывает, что примеры, когда качество запаха изменяется в зависимости от концентрации, связаны с присутствием в молекуле двух активных участков (аналогично тому, как в молекуле антигена могут существовать два разных эпитопа). Например, 2-метил-изоборнеол (C₁₁H₂₀O) в низкой концентрации имеет землистый запах, а в высокой – запах камфоры. Если вы посмотрите на его структуру, с одной стороны, он похож на камфору (C₁₀H₁₆O). Но он также похож на геосмин (C₁₂H₂₂O), а порог восприятия для геосмина в тысячу раз ниже, чем для камфоры. Если бы порог восприятия двух молекул был одинаковым, мы бы не чувствовали никакой разницы в запахе. Следовательно, для объяснения устойчивости и вариаций в восприятии запахов нужно понимать сенсорные механизмы, такие как связывание молекул, а не только структуру стимулов как таковых.

Такие комбинации состоят из нескольких десятков или даже сотен молекул. В аромате кофе присутствует 655 летучих компонентов, а в аромате чая – 467. В клубнике содержится около 360 ароматических веществ, в помидорах – 400. Даже запах менее ароматных продуктов, таких как рис и картофель, определяется присутствием 100 и 140 соединений соответственно[180].

Смеси действуют не так, как мономолекулярные соединения: их влияние не аддитивное. Их запах – не просто сумма запахов составляющих их молекул. Марго добавляет: «Это означает, что реакция, которая реализуется с двумя конкретными веществами, не обязательно будет такой же, как с двумя другими веществами в тех же условиях. Требуется интуиция, чтобы понять, как поведет себя молекула». Характеристики одоранта иногда меняются непредсказуемым образом в разных химических растворах (что подтверждают парфюмеры).

Кроме того, состав обонятельных стимулов зависит от внешних условий. Носу постоянно приходится сталкиваться с неустойчивыми образованиями. Состав ароматических потоков в воздухе часто меняется. Загляните в сад, и вы заметите различия в запахах в зависимости от суточных и сезонных ритмов растений. Молекулярные составляющие аромата розы утром и вечером сильно разнятся.

Но мы все равно воспринимаем этот аромат как аромат розы. Рэнди Рид замечает: «Наша способность идентифицировать аромат остается постоянной при увеличении его на много порядков. Мы чувствуем запах розы. Розой пахнет на расстоянии десяти футов. Розой пахнет, когда она находится в двух дюймах от нашего носа. При этом концентрация тех соединений, которые вы, вероятно, воспринимаете в качестве запаха розы, даже если там один чистый компонент, совершенно разная». Он связывает это с отображением запаха на уровне нейронов: «Дело в том, что активность обонятельной луковицы при одной концентрации не такая же точно, как при другой. Как мы можем разделять все это и по-прежнему называть запахом розы? Как достигается согласованность восприятия?»

Так биология окончательно разбивает мечту о линейных закономерностях, связывающих структуру молекул с их запахом. Рассмотрим свиной феромон андростерон – первый идентифицированный феромон млекопитающих. Это прекрасный пример, объясняющий главенство биологии в кодировании запахов. Марго рассказывает, как восприятие андростерона зависит от чувствительности рецепторов. «Если вы очень чувствительны, он пахнет застарелой мочой и вызывает неприятные ощущения. Если у вас средний уровень чувствительности, вы опишете его как запах древесины или травы или даже цветов. А люди с очень низкой чувствительностью скажут, что он неяркий и почти не ощущается. Это исследовал замечательный человек Гэри Бошам». Бошам также обнаружил, что чувствительность к андростерону может меняться с возрастом[181].

Одна из причин такой вариабельности – генетическая. Марго процитировал ранее уже упомянутую нами статью Келлера, Чжуана, Воссхолл и Мацунами от 2007 года, в которой сообщалось, что «7D4 – это рецептор, который выраженно и избирательно реагирует на андростерон и андростадиенон». К сожалению, ученые не распространили свое исследование на другие структурные аналоги. В публикации описано несколько генетических вариантов рецептора, а в популяции встречаются два основных варианта, различающиеся тремя мутациями. Если вы гомозиготны по трем мутациям (имеете одинаковые аллели генов на двух хромосомах), скорее всего, вы не чувствуете запах андростерона. Если вы гомозиготны по исходному варианту рецептора, вероятно, вы можете его почувствовать. Но это лишь часть истории: «Можно вызвать чувствительность к андростерону у нечувствительных людей, так что они будут описывать этот запах как древесный; а после долгого воздействия у них разовьется повышенная чувствительность, и они будут говорить, что пахнет мочой». Так что по мнению Марго «появляется больше вопросов, чем ответов».

Нос не просто справляется с очень необычными стимулами: носы разных людей присваивают разные «запахи» одному и тому же стимулу. Не удивительно ли это? Поэтому возникает вопрос, как сенсорная система обеспечивает стабильность восприятия. Исследования поведения показывают, что восприятие запаха удивительно постоянно даже в случае ослабления стимула (при уменьшении состава спектра запаха).

Такое постоянство восприятия основано на заученном распознавании образов, как подтверждили эксперименты нейробиолога Дональда Уилсона из Нью-Йоркского университета[182].Мышей тренировали распознавать смесь пахучих веществ, а затем удаляли из смеси отдельные компоненты. При этом реакция мышей на стимулы не изменялась. Однако добавление нового элемента к смеси приводило к изменению реакции. «Мы провели биометрическое исследование, в котором проверяли воздействие на мышей смеси из десяти компонентов. Мы либо удаляли из смеси компоненты, либо добавляли компонент, который называли примесью. Мы проверили, наверное, дюжину смесей в обоих вариантах. Вне зависимости от того, какой была смесь, животные это понимали. Они очень быстро учились распознавать, что в смесь что-то добавили. Однако им было сложно заметить, что чего-то не хватало». Дальнейшие исследования подтвердили гипотезу о распознавания образов в обонянии[183]. Для Шеферда это звучало, как музыка: «Система обрабатывает образы!»

В конечном итоге такие примеры взаимосвязи между сложными стимулами и ответом показали, что такое запах: восприятие запаха – это интерпретация организмом физической информации. Эту интерпретацию, составляющую содержимое восприятия, нужно моделировать через биологические механизмы, которые кодируют стимулы и определяют распознаваемый образ. Распознавание зависит как от физического стимула, так и от заученной поведенческой реакции.

Неверно говорить об объектах обоняния как об отражениях стимула, поскольку это скрывает важнейшие биологические и когнитивные процессы, которые определяют, почему одоранты имеют тот или иной запах. Биологические и психологические факторы влияют на организацию физической информации в виде обонятельных категорий. Нельзя исключать из рассмотрения процесс перцептивного кодирования. Опасность, по мнению Гилберта, заключается в том, что «это такая же ошибка, как ожидать, что характер запаха каким-то образом закодирован в структуре молекулы. В данном случае вы по-прежнему предполагаете, что характер запаха закодирован во внешних физических связях и не зависит от того, кто запах воспринимает». Химия стимулов – не рациональный подход к определению запахов как перцептивных категорий.

Запахи как элементы разума

Обоняние нельзя традиционным образом отнести к внешним или внутренним процессам, в рамках которых философы рассматривают проблемы разума. В данной главе говорится о том, что объяснение перцептивного содержания невозможно вывести только из описания пространства физических стимулов. Опыт восприятия запахов не сводится к химии запахов, поскольку он зависит от воспринимаемых качеств физического стимула, которые, в свою очередь, определяются биологическими условиями извлечения, сочетания и интеграции физических характеристик. Иначе, как суммировал Смит, мы «спутаем носитель и содержимое отображения».

Например, запахи становятся объектами познания, когда мы связываем их перцептивное содержание с семантическими объектами. Их концептуализация позволяет обдумывать и передавать наш опыт и напрямую сравнивать его с другим опытом восприятия. В качестве объектов познания запахи возникают в рамках сознательного опыта и как часть перцептивных образов разной модальности, даже если мы не всегда осознаем запахи именно как обонятельные ощущения. Или они формируют объекты нашего внимания, когда мы осознаем обонятельные ощущения, не обязательно создавая при этом концептуальное содержание.

Многослойность обонятельного восприятия означает, что его содержимое нельзя объяснить без понимания механизмов обработки сенсорных сигналов. Глубоко неверно говорить о запахах как таковых – как о вещах вне мыслительной среды. Значение запаха связано с процессами его восприятия. Запах – это интерпретация физической информации в контексте непрерывной физиологической и когнитивной активности. В конечном итоге, один и тот же стимул может быть интерпретирован по-разному и формировать разные обонятельные образы.

Рассмотрим в качестве примера сульфурол (C₆H₉NOS). Парфюмер Кристоф Лодамиель использовал сульфурол на открытом симпозиуме «Чувство запаха у человека», организованном в апреле 2017 года в Колумбийском университете[184]. Он раздавал присутствующим смоченные в сульфуроле полоски бумаги, просил понюхать их и описать запах. Реакции были разными. Не было понятно, что это за запах. Он был органическим, немного отдавал по́том, был чуть сладковатым и жирным. Он не был неприятным, но и очень приятным – тоже. Что это было? Лодамиель удивил публику, показав картинку с изображением теплого молока. Конечно, это был запах теплого молока! По аудитории пробежал шепот. Но Лодамиель сменил изображение молока на изображение ветчины. Все внезапно почувствовали запах ветчины! То же вещество, та же пахучая полоска, но восприятие полностью обновилось при смене изображения. Лодамиель чередовал картинки еще и еще, и каждый раз менялось восприятие запаха сульфурола. От ветчины к молоку (ветчина исчезала!) и обратно. Келлер рассказывал: «Как будто при смене изображения менялся запах!»

«Со мной происходит то же самое, – улыбается Лодамиель. – Я знаю этот запах. Я знаю, какую картинку сейчас покажу. И каждый раз, когда я смотрю на картинку и вижу мясо, я чувствую запах ветчины. Это неконтролируемо». Он молчит, а потом продолжает: «Мозг очень быстро учится это делать. Вы видите, что люди не тренировались. Они никогда раньше не чувствовали запаха этой молекулы. И, честно говоря, запах теплого молока не очень распространен. Люди его знают, но он не из тех запахов, которые они обычно узнают».

Такая же ситуация наблюдается со смесями. Лодамиель создал новый запах с аналогичным эффектом: «На одной картинке изображена библиотека с сильно потемневшими деревянными балками и мебелью с красной бархатной обивкой. Здесь пахнет какими-то пряностями, бархатом и чем-то подобным. Потом я показываю другую картинку с книжными полками. Дерево гладкое, светло-бежевое, простые оттенки. И вы уже не «видите» никаких пряностей. Это невероятно. Вы вдруг начинаете чувствовать запах старой бумаги внутри книг». Существует множество версий подобных фокусов восприятия. Еще в одном примере поначалу вы чувствуете запахи леса и ягод, а потом Лодамиель показывает изображение оленя, и вы думаете: «Боже! Как я мог не заметить животное, находящееся прямо у меня перед глазами? Внезапно вы видите оленя, которого раньше не видели».

Соответствующий запаху образ определяется процессами, в которых участвует. Что это означает для репрезентативных теорий восприятия, что делает образ запаха точным отражением его источника? Ответ на эти вопросы связан с физиологическими и психологическими механизмами, создающими образ запаха. Точность категоризации информации, передаваемой физическим стимулом, в схеме восприятия зависит от того, в каких процессах задействован этот стимул.

Многие запахи, такие как запах сульфурола, неоднозначны и могут соотноситься с разными смыслами. Интерпретация восприятия такого стимула, как сульфурол, в виде объекта материального мира может соответствовать разным концепциям; в данном примере Лодамиель использовал теплое молоко и ветчину. Но этому запаху могут соответствовать и другие образы, например, бобы. Следовательно, «точность» отражения зависит и от интуитивно понимаемого содержания стимула, и от условий интерпретации.

Мысль о точности перцептивного представления в совокупности с мыслью об определенном универсальном результате восприятия – философская идея, глубоко вводящая в заблуждение. Как если бы Лодамиель показал вам изображение розы – и вы бы почувствовали запах розы. В таком случае ваше восприятие обманчиво, конечно, если у вас нет очень необычной мутации в районе неких генов обонятельных рецепторов (как в случае с кориандром). Одоранты могут иметь несколько интерпретаций, но они не случайны: они основаны на химических свойствах стимулов. Однако их восприятие зависит от диапазона рецепторов каждого человека. Что если бы Лодамиель показал вам изображение ветчины, а вы бы почувствовали запах молока? Ответ зависит от того, какой процесс вы исследуете: проверяете точность отображения на основании семантического соответствия (интеграция обонятельного стимула в перекрестной модальности) или ассоциаций (возможных образов, связанных с предыдущим альтернативным опытом восприятия того же обонятельного стимула)?

Эти параметры касаются поведенческого значения запахов (см. главу 4), а также разных уровней биологического кодирования и извлечения информации из стимула (см. главы 5–8). Определение ментального содержания обонятельных стимулов на основании их химического строения не позволяет учитывать динамический обонятельный опыт в качестве психологической активности. Как сказал Дэниель Деннет: «Это все равно что забыть, что конечный продукт яблони – не яблоки, а новые яблони»[185].