Нейрогастрономия. Почему мозг создает вкус еды и как этим управлять

Вступление Ретроназальное обоняние и Новый век вкуса

У истоков этой книги стоят тарелки с горячим домашним ужином и кухонный стол, за которым мы с моей женой Гретой ели каждый вечер в те далекие годы, когда вместе учились в университете.

У моей жены множество увлечений, в том числе еда (она повар-гурман), книги (по профессии она библиограф-консультант и к тому же обожает читать), цветы и садоводство (она занимается нашим садом как в США, так и в Дании), путешествия, друзья, опера, а также поддержание отношений с нашим разрастающимся семейством. Я же привык проводить большую часть времени в лаборатории, изучая часть мозга, ответственную за обоняние. В течение многих лет нашей совместной студенческой, а затем семейной жизни – будь мы в Англии, Вашингтоне, Стокгольме, Нью-Хейвене, Филадельфии, Париже, в нашем доме в Коннектикуте или летнем доме в Дании – домашний ужин неизменно объединял нас, оставаясь неизменным атрибутом нашего быта. Он начинается с глоточка шерри, вина или фруктового сока с кусочком чего-нибудь вкусного для подготовки пищеварительной системы к полноценному приему пищи – традиционному ужину с мясом, овощами и салатом. Затем можно выпить бокал вина и приступить к сладкому – десерту или фруктам; и наконец завершить ужин чашечкой чая (кофе мы пьем по утрам). Каждый день на ужин было что-то новое. Грета как никто другой умеет добавить блюдам элегантности кухни своей родной Дании и тех мест, где мы бывали и жили; у нее всегда полно идей и есть огромная коллекция вырезок с рецептами из газет и журналов, собранных по всему миру. Мы очень ценим возможность насладиться вкусом пищи и одновременно обдумать события прошедшего дня.

Наш повседневный ритуал так и остался бы элементом нашего семейного быта, если бы в 1986 году журнал National Geographic не опубликовал статью «Интимное чувство обоняния», которая стала первым из доступных широкой аудитории комплексных исследований, посвященных столь недооцененному чувству. Так как я уже изучал запахи, автор статьи взял у меня интервью. Вы, возможно, видели фотографии из этой статьи – наиболее известная из них показывает ряд обнаженных по пояс молодых мужчин с поднятыми руками и приятных женщин средних лет в лабораторных халатах, уткнувшихся носом мужчинам в подмышки; таким образом проверялась эффективность последнего разработанного дезодоранта.

Статья начинается с идеи, что запах стал менее значим для человека с тех пор, как наши предки перешли на прямохождение и стали больше полагаться на зрение: «…но Гордон Шеперд, нейрофизиолог из Йельского университета, считает, что люди сильно недооценивают свое обоняние. Он говорит: “Нам кажется, что мы ориентируемся с помощью зрения, но чем ближе время ужина, тем лучше мы понимаем, что истинное удовольствие получаем именно благодаря обонянию. Запахи влияют на все наши эмоции. Именно запахи формируют наши модели поведения и делают нашу жизнь приятной или отвратительной, а заодно и более питательной”».

Когда автор зачитал мне эту цитату и сказал, что собирается использовать ее в статье, я запротестовал – мне хотелось перефразировать свое высказывание, чтобы оно звучало изящнее. В результате он настоял на том, чтобы оставить все как есть, аргументировав решение тем, что именно это я и говорил. Своим рассказом о том, как много для меня значат воспоминания об аромате и вкусе семейных ужинов, я хотел донести мысль о несостоятельности популярного мнения об обонянии как незначительном и почти не влияющем на жизнь человека виде восприятия (разумеется, речь не о парфюмерах).

После этой беседы я осознал, что упустил кое-что очень важное – посвятив свою жизнь исследованиям физиологии обоняния, я еще ни разу не пытался проанализировать, как ароматы влияют на удовольствие, которое я получаю от своих вечерних приемов пищи. Я почувствовал, что пришло время подойти к вопросу с точки зрения нейронаук и узнать, как именно запах еды, находящейся у меня во рту, добирается до чувствительных клеток в моем носу и как эти запахи объединяются с другими ощущениями, создавая вкусовые ощущения.

В поисках ответа на эти вопросы я ступил на путь своей личной одиссеи, каждый новый шаг которой был потрясающе увлекательным. Я познакомился со многими исследователями самых разных профилей, чьи сферы интересов ранее не пересекались; повстречался со специалистами нейронауки и со множеством людей, никак не связанных с научными изысканиями. Я узнал о существовании физиологов питания – ученых, исследующих процесс разжевывания и проглатывания еды. Они изучают то, как запахи достигают рецепторов в носу при вдохе, например, когда мы вдыхаем аромат горячего кофе, или при выдохе, когда жуем и проглатываем пищу. Психологи изучают, как запах вместе с импульсами от иных чувств формирует то, что мы знаем как вкус, хотя на самом деле это вкусовое ощущение – совокупность вкуса, запаха и текстуры пищи, одно из наиболее сложных ощущений, испытываемых человеком. Когнитивные нейробиологи используют визуализацию мозга, чтобы показать, как возникает аромат в результате активности на самых высоких когнитивных уровнях нашего мозга. Нейрофармакологи изучают, как области мозга, которые активируются пристрастием к еде, включают те же области, которые активируются пристрастием к табаку, алкоголю и наркотикам. Биохимики определяют, какие гормоны наше тело выбрасывает в кровь, когда подает сигналы о голоде и требует пищи, а какие использует, чтобы сообщить о насыщении. Антропологи предполагают, что, научившись готовить пищу, человечество совершило настоящий эволюционный прорыв. Молекулярные биологи заявляют, что обонятельные рецепторы кодируются самым обширным семейством генов в нашем геноме; они изучают то, как молекулы позволяют нам ощущать те или иные запахи. У нас отличное обоняние – специалисты по поведенческой психологии установили, что обезьяны, как и люди, куда более чувствительны к запахам, чем предполагалось ранее.

Все перечисленные специалисты, которые, как правило, работали лишь в рамках своей сферы интересов и не вникали в труды других исследователей, в наши дни объединили усилия и создают абсолютно новую науку о вкусе. Стоит упомянуть и ресторанных критиков – они уже давно подталкивали нас к новому восприятию вкуса пищи. В их число входит и Гарольд Макги, чья книга «О еде и кулинарии: наука и знания кухни»[11] открыла тысячам людей глаза на то, как еда формирует наши вкусовые ощущения. Огромный вклад в образование новой науки внесли Николас Курти и Эрве Тис, с невероятным энтузиазмом погрузившись в «физические и химические аспекты кулинарии» и организуя мастер-классы. Они создали новую науку «о кулинарных трансформациях и феноменах восприятия, связанных с поглощением пищи», которую Тис подробно описал в своей книге «Молекулярная гастрономия: изучая науку вкуса»[12].

Некоторые из приведенных им тезисов показались мне особенно интересными.

1. Мы воспринимаем вкус находящейся у нас во рту пищи не на вдохе, словно принюхиваясь к некоему аромату, а наоборот, на выдохе – выдыхая, мы проталкиваем небольшие фрагменты запаха пищи или напитка глубже в полость рта, оттуда он при жевании и проглатывании попадает в носоглотку и продвигается выше, в полость носа. Этот «обратный» способ попадания запаха к рецепторам называется ретроназальным обонянием, от латинского «retro» – «назад» или «сзади»; мы также называем его «ротовым» обонянием. Оно противопоставляется ортоназальному обонянию, от греческого «ορθός» – «прямой» или «правильный», который мы называем просто нюхом.

2. При поступлении к рецепторам ретроназальным путем запах доминирует над вкусом. Мы часто говорим, что у еды тот или иной «вкус», но с точки зрения науки мы воспринимаем лишь пять вкусов: сладкий, соленый, кислый, горький и умами[13]. То, что мы называем вкусом, на самом деле является вкусовым ощущением, и формируется оно по большей части за счет ретроназального обоняния. Ретроназальное обоняние является новой гранью изучения запаха и вкуса, и именно оно выступает системообразующим элементом новой науки, изучающей то, как мозг формирует наше вкусовое восприятие. Распознавание простых вкусов заложено в нас с рождения, а вот ретроназальное восприятие запахов является приобретенным навыком и может существенно разниться от человека к человеку. Именно благодаря такому обонянию кухни народов мира разительно отличаются друг от друга, а каждый посетитель «Макдональдса» заказывает себе разное сочетание бургеров, наггетсов, картошки фри, салата и соусов к нему, выпечки и колы. Да здравствует разнообразие!

Человек способен воспринимать лишь пять вкусов: сладкий, соленый, кислый, горький и умами. В обиходе словом «вкус» мы называем совокупность множества ощущений.

3. Наши собственные исследования показали: когда мы принюхиваемся к какому-то запаху, то возникает пространственный образ активности нашего мозга. Эти схемы и есть образы запаха, и каждая из них соответствует конкретному аромату в той же мере, в которой лица разных людей распознаются нашей зрительной системой как уникальные образы. Человеческий мозг очень хорошо распознает лица, и это свидетельствует о крайне развитой системе идентификации паттернов. По итогам наших исследований мы предполагаем, что эта способность отвечает и за восприятие запахов, то есть позволяет вычленять и распознавать в дальнейшем множество схем, соответствующих разным ароматам.

4. У человека мозг большого размера. Возможно, у наших органов чувств меньше рецепторных молекул или клеток, чем у иных млекопитающих, но это абсолютно не мешает нам обладать острым обонянием. Может, у людей и нет таких чувствительных ушей и глаз, как у некоторых из братьев наших меньших, но это ничуть не помешало нашим предкам развить такой сложный навык, как речь, ведь наш «большой мозг» мог проводить сложные операции, непосильные для более компактного звериного. Во время моей одиссеи за вкусовыми ощущениями, в 2004 году, я написал статью, в которой выдвинул гипотезу о том, что человек обладает очень острым нюхом. Материал назывался: «Человеческое обоняние: мы лучше, чем думаем?»[14] После его выхода мой коллега Авери Гилберт, уже написавший превосходную книгу о запахах – «Что знает нос: наука о запахах в повседневной жизни»[15], – прислал мне письмо на электронную почту. Он заявлял, что мой заголовок был не совсем верным, и писал, что книгу стоило назвать «Человеческое обоняние: мы лучше потому, что мы думаем». Очень верно подмечено. Размер мозга играет огромную роль в восприятии вкусовых ощущений. Ключевая идея этой книги в том, что у людей очень развитое обоняние именно благодаря огромной вычислительной мощности нашего крупного мозга, позволяющей ему проводить сложнейшие операции. Высшие мыслительные функции – а к ним относятся системы, отвечающие за память, эмоции, высшие когнитивные функции, и речевые центры – во многом и формируют то, что я называю уникальной системой восприятия вкуса человеческим мозгом.

Резюмируя, можно сказать, что на данный момент наука о еде сосредоточена в основном на составе пищи и восприятии вкуса. Уже установлено, что некоторые явления можно отследить вплоть до механизмов мозговой активности. Теперь нам нужно лишь сменить направление исследования на противоположное и начать его с мозга; это позволит нам показать, что он не только получает сенсорную стимуляцию от рецепторов, но и сам активно участвует в процессе формирования вкусовых ощущений. Важно понимать, что во вкусной еде вкуса ничуть не больше, чем цвета в цветастом предмете. Цвет возникает благодаря различной длине волн, отраженных от объекта, а наш мозг преобразовывает их в цвет и придает ему смысл, влияющий на поведение. Аналогичным образом и запах – ключевой компонент вкусовых ощущений – существует лишь в виде отличий между молекулами; наш мозг преобразовывает эту разницу в схемы и совмещает их со вкусами и информацией, поступающей от иных органов чувств, создавая запахи и вкусовые ощущения, влияющие на восприятие пищи.

Из осознания того, как именно мозг преобразовывает получаемую информацию, и складывается новая наука о вкусе. В 2006 году, после публикации упомянутой ранее статьи о том, что человеческое обоняние куда острее, чем нам кажется, я обозревал статьи о самых разных исследованиях из многих сфер научного знания, так или иначе связанных с формированием нового видения роли мозга в восприятии вкуса, для специального выпуска журнала Nature под названием «Суть природы». Мне нужен был термин, который обобщал бы эти разрозненные сферы науки в единую дисциплину о вкусе. Тогда мне и пришло в голову слово «нейрогастрономия», и теперь именно так я и буду ее называть. К уже существующему термину «гастрономия», который был придуман древними греками для обозначения хорошего питания и образа жизни, а затем популяризирован во Франции в начале XIX века, добавляется греческого же происхождения слово «нейро», подчеркивающее отношение новой науки к мозгу. Иные сферы науки сначала изучают еду и лишь затем рассматривают то, как она стимулирует чувства. Нейрогастрономия начинается с мозга и в первую очередь изучает то, как он формирует ощущения от пищи.

Судя по всему, создание новой науки пришлось ко времени. За последние несколько лет роль запаха в формировании вкусовых ощущений и то, как он попадает к рецепторам через носоглотку, стало куда более востребованной темой для исследований. В то же время роль запаха по-прежнему остается тайной для подавляющего большинства людей. Всякий раз, обсуждая с коллегами это новое направление исследования – ретроназальное обоняние и его роль в формировании вкусовых ощущений, – я испытываю оторопь, когда они искренне удивляются тому, что мы чувствуем вкус на выдохе и что не все вкусовые ощущения связаны со вкусом как таковым. Как мы можем высказывать свое мнение о еде и ее питательности, гурманстве, кулинарии, фастфуде и ожирении, если большинство даже не подозревает о первостепенной роли запаха в формировании вкусовых ощущений? Когда вкусовые ощущения не признаются одним из ключевых факторов, влияющих на нашу повседневную жизнь, а люди знать не знают о том, что зоны мозга, заставляющие нас облизываться при виде любимого блюда, в других ситуациях пробуждают в нас жажду насилия и злоупотребление наркотиками? Очевидно, час настал, и в XXI веке нам предстоит заново открыть для себя мозг и то, как он создает запахи и вкусовые ощущения.