こんにちは
Coconfouato 佐藤です
私たちの暮らしに「におい」は切り離せないものです
脳は、様々なにおいをどのように処理して、識別しているのでしょう
においと脳の関わり方に迫ります
人間を始めとする動物は、１回の呼吸で素早くにおいを判別することができます
例えば、ワインの匂いの記憶がある人は、目を閉じてにおいだけを嗅いでも、それがワインのものだと判断できます
ワインの香気からは数百種類以上のにおい分子が見つかっていますから、それだけの情報を一瞬にして処理していることになります
においの分子は世の中に数十万種類もありますが、人間はそのうちの数千種類をきちんと嗅ぎ分けることができます
なぜ、そんな膨大なにおいを識別できるのでしょうか
以前ご紹介した通り、においは鼻腔内にある嗅細胞で電気信号に変換され、脳に伝わります
この嗅細胞は約500万個あり、各々が1つずつ、嗅覚受容体(においセンサー)を機能させています
におい分子に反応しているのは、厳密にはこの嗅覚受容体です
嗅覚受容体は人間の場合、350種類ほどがあり、1種類の受容体が反応するにおい分子は複数種類ですから、そこで臭いの種類や強さが細かく把握できます
つまり、ワインの匂いを嗅いだとすると、そこに含まれる数百種類のにおい分子と嗅覚受容体が反応することで、数百種類の電気信号が発信されることになります
この複雑な電気信号の組み合わせを脳が認識することで、様々なにおいをかぎ分けができるのです
2012年、科学技術振興機構(JST)と東北大学の研究チームは、においの情報が脳内でどのように処理され、識別されているかを始めて解明しました
嗅細胞が活性化すると酸素の消費量が増加するため、脳内の血流も増えます
このことを利用して、脳神経細胞と血流の動きを観察できるｆMRIと言う装置を使って、ラベンダーの精油の香りをかいだ時のラットの脳内を測定し、電気信号を受け取った脳の反応を分析したのです
この実験で、匂いをかいだラットの血流は、前脳の嗅球から奥の嗅覚皮質へと流れていくことがわかりました
においの電気信号がまず大脳辺縁系に伝わって、ここで知っているにおいかどうかを記憶と照らし合わせて探ります
次に、においの電気信号は、さらに脳の奥へと伝わり最終的に嗅覚皮質まで到達
ここで電気信号を情報処理して、何のにおいかを識別し記憶や感情が作り出されていくのです
においを嗅いで懐かしく思ったり、リラックスしたりするのはこういう作用が働くからです
においの電気信号が伝わる仕組みがわかったことで、今後は嗅覚障害の治療や人工嗅覚の開発への応用が期待されています
また、未体験の新しい匂いを嗅ぐと脳が刺激を受け、情報処理のために新しい神経回路を作ることもわかりました
通常、神経細胞は大人になると新しく作られる事はありませんが、嗅細胞に関しては例外なのです
この性質を利用して、脳障害で損傷した神経細胞を回復させる研究なども検討されています
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