Тварини при комунікації покладаються на феромони. Однак питання про те, чи грають феромони якусь істотну роль в житті людини, залишається відкритим. Фото (SXC license): Lajla Borg Jensen
Зараз вже багато вчених упевнені, що загальна картина роботи людського мозку. як її зображують у підручниках, істотно не вірна. У ній не вистачає маленької деталі з великим змістом - крихітного і практично невивченою нерва, що бере свій початок в основі мозку. На думку цих вчених, саме він відповідає за комунікацію за допомогою феромонів - тобто, іншими словами, за секс.
Вомероназальний орган, або орган Якобсона, який відповідає у тварин за сприйняття феромонів, у людини вважався атрофованим. Однак це ніколи не було доведено, так само як не було доведено і зворотне. Основна проблема в феромонной плутанини - недолік надійних даних про те, як же все-таки працює система сприйняття феромонів.
Навіть для тварин сенс додаткового органу був не зовсім зрозумілий: адже повідомлення про готовність самки до спаровування, наприклад, так само як і інформація про стать і вік, цілком може передаватися і нюхової системою. Навіщо знадобився якийсь неповноцінний дупликатов цієї системи? Було також неясно, як же сам орган анатомічно пов'язаний з мозком, де відбувається переробка будь-якої інформації - зорової, слуховий, нюхової, тактильної.
Приголомшливі відкриття останніх років допомогли пролити світло на цю загадку, а також поглянути по-новому на феномен вибору партнерів при статевому розмноженні.
зайва пара
Більшість нервів з'єднуються зі спинним мозком, за яким і передаються імпульси в мозок головний, де відбувається їх інтерпретація і формується реакція. Однак деякі нерви, так звані черепно-мозкові нерви. безпосередньо входять в головний мозок і забезпечують такі функції, як зір. слух. нюх. дотик, смак. Вони також забезпечують рух мови, очей, щелеп і м'язів обличчя. Більшість черепно-мозкових нервів служить сенсорної і моторної функцій.
Ці нерви відходять парами від нижньої частини головного мозку, кожна пара пронумерована послідовно римськими цифрами. Пара нервів I - нюхові (олфакторние), нерви II - зорові, вони передають інформацію від очних яблук в мозок. І так до пари XII, яка відходить від мови і з'єднується з довгастим мозком через потилицю.
Відгалуження олфакторние (нюхових) нервів в порожнині носа людини
Кожна пара була ретельно ідентифікована і вивчена вченими, адже про існування черепно-мозкових нервів люди знали ще в Стародавній Греції. І ось в кінці дев'ятнадцятого століття це фундаментальне знання було, так би мовити, атаковано акулою. У 1878 році німецький вчений Густав Фріч (Gustav Theodor Fritsch. 1838-1927) помітив в мозку акули дуже тонкий нерв, розташований вище всіх інших пар.
Ніхто раніше не помічав цієї тринадцятої пари. Та й сьогодні серед студентів-медиків, препарують морських собак (чорних собачих акул), рідко хто помічає сховався нерв. Не дивно - адже його досі немає в підручниках. Це відкриття поставило нейроанатомии в курйозне становище: нова пара, відповідно до обраної системі позначення, повинна була б стати парою номер один. Однак перенумеровувати всі інші дванадцять пар було вкрай незручно. Вирішили назвати знахідку «нерв нуль» (cranial nerve zero), або термінальний нерв.
Поставила вчених у глухий кут і функція загадкового нерва, який виявлявся при обережному препаруванні всіх хребетних тварин. У 1913 році до жаху нейроанатомии пара нульових нервів була виявлена і у людини. Зазвичай ця тендітна пара нервів пошкоджується при диссекции жорстких мозкових оболонок. Але якщо знати, що і де шукати, і дотримуватися граничної обережності, то тонкий нерв завжди опинявся на місці. Так яке ж його призначення? Інформація, що отримується всіма п'ятьма почуттями, передається по дванадцяти вже давно відомим парам.
підказки дельфінів
Дослідники знали про унікальну дихальній системі китів і дельфінів - вони походять від морських тварин, що дихають через ніздрі, як сухопутні ссавці. Протягом мільйонів років еволюції ніздрі китів поступово «мігрували» на саму «верхівку» голови і перетворилися в дихало. При цьому і кити, і дельфіни втратили власне нюх, а поряд з ним і олфакторний нерв. Вчені припустили, що якщо нульовий нерв - відгалуження першого, то він теж мав би зникнути у китів в ході еволюції. Але якщо нерв нуль несе свою унікальну функцію, то він цілком міг залишитися у китів при зникненні першого нерва.
Після акуратного розтину оболонок великого мозку загиблого дельфіна вчені побачили захоплюючу дух картину: два тонких білих нерва, що ведуть до дихалом. Інтригуюче спостереження підтвердило підозру, що термінальний нерв є окремою незалежною частиною нервової системи. І для китів, які пожертвували нюхом і першою парою черепно-мозкових нервів, яку б роль нульова пара ні виконувала, ця роль повинна бути занадто важливою для їх виживання, щоб від неї відмовитися.
Секретний нерв, якого немає в книгах, але який є у всіх вищих тварин, залишався огорнутим таємницею. Однак все непрямі докази зводилися до того, що нульовий нерв пов'язаний саме з вибором статевого партнера.
Тринадцята пара черепно-мозкових нервів була виявлена і при розтині мозку дельфіна. На знімку вольфін (гібрид дельфіна і касатки). Неврахована пара, мабуть, є і у цього виду. Фото (Creative Commons license): Mark Interrante
Нюхаємо ми феромони?
Феромонна передача кардинально відрізняється від нюху. Феромони - це великі молекули, які не можуть легко і швидко передаватися на далекі відстані, на відміну від молекул пахучих речовин. Крім того, більшість феромонів з впливають на органи нюху, а значить, вони не можуть сприйматися олфакторнимі рецепторами. Так, феромони можуть передаватися від однієї тварини до іншої тільки при досить тісному контакті.
Якби у феромонів була можливість безпосередньо передавати інформацію в ділянки мозку, що відповідають за сексуальне сприйняття, минаючи «свідомі» ділянки мозку, то тоді вони були б відмінними кандидатами на роль стріл Амура.
Нульовий нерв якраз може давати можливість такої передачі. При олфакторной передачі пахучі речовини впливають на первинні рецептори запаху в носі, олфакторний нерв (перша пара) передає сигнал в нюхову цибулину - масивне переплетення нервів. Там відбувається сортування і «оцифровування» грубої первинної інформації за допомогою трьохсот сорока семи типів запахових рецепторів (незважаючи на слабке нюху, люди розпізнають саме стільки запахів). Диференційована інформація звідти вже йде в олфакторний кортекс, де формується свідоме сприйняття і реакція.
Феромони ж вдихаются особливим способом. Кінь, наприклад, не тягне носом, а задирає верхню губу - такий процес називається флеменом. Вомероназальний орган, куди феромони потрапляють після цього, має форму порожнистої трубки, покритої сенсорними клітинами, і передає інформацію в «допоміжну» нюхову цибулину, розташовану поруч з основною. Звідти нерви ведуть в ділянки мозку, пов'язані з сексуальним збудженням, а не в кортекс. «Феромони нюх» має пряме відношення до розмноження.
У людей процес підбору партнера набагато складніше, однак зараз накопичуються свідоцтва, що і люди в деякій мірі покладаються на передачу інформації за допомогою феромонів. У той час як для тварин важливість вомероназального органу в сприйнятті і передачі феромонной сигналізації була доведена в ряді експериментів, у людини гени, що кодують рецептори вомероназального органу, були визнані псевдогенами, тобто, архаїчними, що не експресують.
Експерименти показали, що люди знаходять більш привабливими запах тих людей, чий комплекс гістосумісності, пов'язаний з імунітетом, істотно відрізняється від їх власного. Завдяки великій різноманітності генів, пов'язаних з иммуной системою, потомство такої пари буде більш життєздатним. Фото (Creative Commons license): Neeta Lind
Ось тут нерв нуль і може заповнити прогалину. На відміну від олфакторного нерва, він веде безпосередньо в «сексуальні» ділянки мозку з носової порожнини. Тісна відношення нульового нерва до сексуальної функції початок прояснюватися в 1980-х роках. Ще раніше вчені помічали, що при пошкодженні нюхового нерва поряд з нюхом пропадало і статевий потяг. Тому нюхову систему пов'язували і з сексуальною функцією. Що було помилково, оскільки при перерізанні першої пари черепних нервів, як правило, ушкоджувався і нульовий нерв, який йде паралельно олфакторному нерву основну частину свого шляху від вомероназального органу до мозку.
Докази у справі феромонів
Нейроанатомии Глен Норткат (Glenn Northcutt) з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго (University of California, San Diego) і Лео Демскі знайшли спосіб здійснити стимуляцію нульового нерва і залишити поза увагою при цьому олфакторний нерв. Справа в тому, що відгалуження нульового нерва йдуть також в сітківку (сітчасту оболонку). І це зрозуміло, якщо пов'язувати функцію нерва з сексом - розмноження для більшості тварин явище сезонне, а основною характеристикою сезону є довжина світлового дня.
Норткат і Демскі доклали електричний імпульс на таке відгалуження, що йде окремо від олфакторних шляхів. Самець золотої рибки відреагував миттєво викидом сперми.
Челеста Вірзіг-Вайхман (Celeste R. Wirsig-Wiechmann) з Університету Оклахоми (University of Oklahoma) виявила, що, коли у хом'яків акуратно перерізали нульовий нерв, вони ставали нездатні до розмноження, але при цьому не відчували проблем з перебуванням їжі по запаху. Дуглас Філдс, вивчаючи нульовий нерв під електронним мікроскопом, побачив, що його нервові волокна покриті везикулами, які виділяють в кров пептидні гормони.
Так накопичилися докази, що термінальний нерв бере участь в передачі сексуальної інформації та гормональної регуляції. Але яким чином він отримує стимули із зовнішнього світу? Всі спостереження звелися до одного ключу - феромонам.
Якщо зібрати всі результати досліджень разом, вимальовується схема «сексуальної сигналізації». Феромони ззовні надходять в вомероназальний орган, звідки первинна інформація по термінальному нерву йде в допоміжну нюхову цибулину і в мозок - амігдалу і септальний ядро - безпосередньо в епіцентри жадання.
Кілька років тому з'явилися цікаві відомості, як феромони впливають на процес вибору «підходящого» партнера. В організмі існує цілий клас макромолекул, званий комплексом гістосумісності (major histocompatibility complex). Вони допомагають імунній системі розпізнавати чужорідні тіла. При цьому вони служать як би маркерами індивідуальної імунної системи. Дослідження показали, що люди знаходили більш привабливим запах тих людей, у кого ці маркери істотно відрізнялися від їх власних. Комплекс гістосумісності грає важливу роль в розмноженні - чим більше різних генів, пов'язаних з імунітетом, буде в себе включати генетичний набір партнерів, тим більше життєздатною буде потомство. Крім того, такий механізм може захищати і від близькоспорідненого схрещування. Протеїни комплексу гістосумісності виявилися зчеплені з молекулами феромонів.
Проте і передача інформації феромонами, і робота термінального нерва все ще залишаються загадкою і вимагають подальшого вивчення. Секрети статі неохоче піддаються допитливому розуму людства.