Энн-Софи Барвич – Философия запаха. О чем нос рассказывает мозгу (страница 17)
Топография луковицы не позволяла выявить какую-то упорядоченность запахов. Что же на самом деле отражалось на этой карте? Какие свойства запахов были связаны с такими нейронными корреляциями? По-видимому, содержание нейронных карт соответствовало значимой модели сигнала, отражающего особенности окружения. Было понятно, как мозг использует нейронное пространство для кодирования окружающего пространства с помощью зрения, однако к запахам эта идея оказалась неприменима, что мы и обсудим на последующих страницах книги.
Почти любой ученый от теоретика и практика нейробиологии до молекулярного биолога и от нейрогенетика и сенсорного психолога до специалиста по химии запахов согласится, что проблемы обоняния пока еще далеки от разрешения.
Нейробиолог Джоэл Мейнленд рассказывал, как он начал работать в этой области: «Вы не знаете основ. Вы не знаете, как на самом деле работают рецепторы. Вы не знаете, как кодируется интенсивность. Все эти вещи известны для зрения. Существуют первичные цвета, и можно предсказать, какой цвет получится, если их смешать, но вы не можете сделать ничего подобного в отношении обоняния. Здесь оставалось множество открытых вопросов, которые выглядели объемными и важными, и потому область казалось близкой к идеалу для исследований».
Когнитивный психолог Йонас Олофссон из Стокгольмского университета так выразил необходимость поисков более качественной теории и экспериментальных данных: «Я думаю, что философское и психологическое понимание роли обоняния очень важно для интерпретации биологии, в том числе в качестве эволюционного биологического ответа. Обоняние зависит от локального окружения. Понимание свойств контекста, функциональных особенностей ситуации – без этого мы не сможем понять, какая биологическая активность развивается и почему».
«Что нас ограничивает теперь – данные или теория? – спрашивает нейроинформатик Рик Геркин из университета Аризоны. – В контексте машинного обучения мы определенно ограничены данными, поскольку модель машинного обучения вытягивает из данных все, что только возможно. Единственный способ ее улучшить – в получении дополнительных данных. Однако в теоретическом аспекте нам все еще не хватает теории. [Современная модель] не показывает, как работает обоняние. Так что, возможно, кто-нибудь сможет предложить элегантную теорию с участием рецепторов, нейронов и всего остального и заявить: «Вот так работает обоняние», – причем на основании тех же самых данных».
Биофизик Андреас Мершин из Массачусетского технологического института качает головой: «Вся идея в том, что для решения многих проблем нам нужна уйма данных… О мой Бог, если бы только у меня было достаточно обонятельных рецепторов с известной специфичностью, если бы у меня было достаточно генов и первичных элементов структуры, я бы добился успеха! Но эта идея несостоятельна. Никогда еще не было так, чтобы на текущем этапе развития науки нам не хватало данных. Бывали времена, когда нам их действительно не хватало, но в области обоняния, в поисках лекарств и во всем, чем я занимаюсь, мы не ограничены наличием данных».
Олофссон отмечает: «Нам безусловно нужно больше задумываться о роли обоняния и об интерпретации аксональных картин – и почему они так организованы. Я думаю, это требует постановки многих теоретических и практических вопросов».
Обоняние готово к вопросам. Нам нужно осмыслить данные, которые у нас есть. Мершин соглашается: «Про обоняние можно говорить, не испытывая серьезного давления типа: “О нет. Мы точно знаем, как все работает!” Мы не знаем даже, как устроено зрение. Это миф – что мы знаем. Если я его подтвержу – вы можете это напечатать, нет проблем, – но если я его подтвержу, то люди подумают, что они знают, поскольку существует множество учебников… Обоняние описано не так хорошо, и это дает чуть больше свободы. Но, по моему мнению, это универсальная система. Это модель для нейробиологии, это модель для нейрофизики. Это способ узнать суть эмерджентных[137] свойств. Это также способ понять эволюционную биологию. Это способ разобраться в ошибочных представлениях о связи структуры и функции. А еще – в описании и классификации».
Междисциплинарная сущность обоняния является как проблемой, так и преимуществом, по мнению Лесли Воссхолл, которая указывает на необходимость мыслить вне готовых схем: «Я редукционист, – смеется она. – И я именно тот человек, который должен выступать против [упрощения], поскольку я по своей специальности стремлюсь свести вещи к простейшим составляющим. Но при этом, возможно, теряется много важного…»
Где мы могли недоглядеть? По мнению Терри Экри, дело в восприятии. «Вы не можете разрешить проблему обоняния, пока не сформулируете основные представления о нем… Вы должны иметь возможность ответить: что значит быть запахом? А вариациями одного и того же запаха? Но мы не можем четко отразить это в нашей речи».
Современные тенденции в обонятельной нейробиологии обращаются к типичному философскому вопросу: что именно мы пытаемся измерить и нанести на карту нейронного пространства в первую очередь? Что такое запах
Глава 3. Носовой интеллект: запахи и познание
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
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?)