Запах смерти: как хемосигналы влияют на поведение человека?

Людей испокон веков интересовал загадочный и пугающий "запах смерти" — характерный "аромат", возникающий при разложении. Этот запах состоит из более чем 800 различных химических соединений, из которых около 480 были идентифицированы при разложении человеческого тела (Vass, 2012). Одним из ключевых компонентов является путресцин — химическое соединение, представляющее собой биогенный амин, который образуется при разложении аминокислот в мертвых тканях. Как же компоненты запаха смерти влияют на наше поведение и при чем тут рецепторы следовых аминов? Давайте разбираться!

Хемосигнальная система человека

Хемосигнальная система — это система восприятия и обработки химических сигналов, которые влияют на поведение и физиологические реакции организма. В отличие от других сенсорных систем, хемосигналы не всегда осознаются человеком, но играют важную роль в его жизни. Существует множество исследований, предполагающих наличие хемосигнальной системы у людей.

Так, исследования показывают, что люди способны улавливать и реагировать на химические сигналы, связанные с эмоциональным состоянием других людей. Например, запах пота, выделяемого в состоянии страха, вызывает у воспринимающих его людей усиление рефлекса испуга и более быстрое распознавание испуганных лиц (Prehn et al., 2006; Zhou and Chen, 2009). Ранее в нашем канале мы также рассказывали об исследовании влияния эмоциональных женских слез на мужское поведение. Эти данные говорят о том, что хемосигналы могут служить важным механизмом передачи информации о потенциальной угрозе в окружающей среде.

TAAR рецепторы

Trace amine-associated receptors или TAARs (рецепторы, ассоциированные со следовыми аминами) — это группа специализированных обонятельных рецепторов, которые были открыты в начале 2000-х годов. TAAR рецепторы реагируют на следовые амины — химические соединения, которые присутствуют в очень малых количествах, но могут оказывать значительное влияние на поведение и физиологию организма.

Следовые амины включают вещества, такие как тирамин и фенилэтиламин, которые могут быть как внутренними (эндогенными), так и внешними (экзогенными) лигандами TAAR рецепторов. Лиганды — это молекулы, которые связываются с рецепторами на поверхности клеток, вызывая определенные биологические реакции, к примеру, они могут активировать или блокировать определенные рецепторы. Внутренние лиганды могут образовываться в организме при разложении аминокислот, тогда как внешние поступают извне, например, через пищу.

У животных TAAR-рецепторы выполняют критически важные функции. Например, у мышей эти рецепторы обнаруживают следовые амины, такие как путресцин и кадаверин, которые выделяются при разложении тканей мертвых тел. Обнаружение этих веществ вызывает поведенческую реакцию избегания (necrophobic behavior), что помогает животным избегать потенциальных источников инфекции и места, где возможно присутствие хищников. В эволюционном контексте TAAR-рецепторы могли способствовать выживанию видов, позволяя быстро и эффективно реагировать на химические сигналы опасности (Hussain et al., 2013; Li and Liberles, 2015).

Ранее считалось, что TAAR рецепторы у людей играют преимущественно обонятельную функцию, помогая различать запахи. Однако последние исследования показывают, что их функции гораздо шире — было выявлено, что TAAR-рецепторы также участвуют в регуляции настроения и эмоционального состояния через влияние на серотониновую и дофаминовую системы (Espinoza et al., 2020).

Результаты

В рамках данного исследования ученые решили провести 4 поведенческих эксперимента, чтобы изучить различные аспекты влияния путресцина на поведение и когнитивные реакции людей. Более детально о дизайне каждого эксперимента вы можете прочесть в конце этого лонгрида.

Эксперимент 1 показал, что воздействие путресцина увеличивало бдительность, измеряемую через время реакции на простой визуальный стимул. В экспериментах 2 и 3 участники, подвергшиеся воздействию путресцина, быстрее уходили с места воздействия по сравнению с теми, кто был подвержен воздействию аммиака или нейтрального контроля (вода). Эксперимент 3 также показал, что путресцин вызывал когнитивные ассоциации с угрозой и избеганием. В эксперименте 4, воздействие путресцина, представленного ниже порога сознательного восприятия, увеличивало враждебность к представителю внешней группы. Таким образом, результаты исследования впервые показали, что люди могут обрабатывать путресцин как сигнал тревоги, который мобилизует защитные реакции.

Заключительные мысли

Это исследование является одним из первых, изучивших влияние лигандов TAAR-рецепторов на поведение людей, открывая перспективы для дальнейших исследований. Хотя тема влияния TAAR-рецепторов на поведение людей остается недостаточно исследованной, результаты демонстрируют связь обонятельного входа и серотониновой системы, предполагая, что TAAR-опосредованные схемы мозга могут представлять собой ранее не оцененную нейромедиаторную систему, участвующую в преобразовании "врожденных" и эволюционно значимых запахов в эмоциональные и поведенческие реакции (Espinoza S. et al., 2020).

Существуют доказательства того, что TAAR система также связна с дофамин-зависимым поведением и функциями. Таким образом, это позволяет рассматривать её как перспективную психофармакологическую мишень, участвующую в регуляции психических, когнитивных и сенсомоторных функций и потенциально оказывающую значительное влияние на социальное и аффективное поведение человека.

Статья в открытом доступе

*Дизайн экспериментов (подробно)

Решили расписать дизайн в конце, ибо уж слишком объемно получается. Рассказываем ниже для самых пытливых!

Эксперимент 1: Влияние путресцина на бдительность

В первом эксперименте проверялось, увеличивает ли кратковременное воздействие путресцина уровень бдительности. Для измерения использовалась сокращенная версия психомоторного теста на бдительность (PVT), оценивающего время реакции на появление красной точки на экране компьютера. В эксперименте приняли участие 60 человек (43 женщины, 17 мужчин). Участники были случайным образом распределены на три группы: путресцин, аммиак (контроль с неприятным запахом) и вода (нейтральный контроль). Они вдыхали аромат из баночки в течение 10 секунд, затем выполняли задание на реакцию. В конце эксперимента участники оценивали интенсивность, валентность и знакомость запаха.

Эксперимент 2: Влияние путресцина на поведение избегания

Во втором эксперименте проверялось, вызывает ли воздействие путресцина избегающее поведение. Участники проходили мимо точки воздействия одного из трех запахов (снова использовались путресцин, аммиак и вода), и измерялось время, за которое они покидали зону. В эксперименте участвовали 45 человек (21 женщина, 24 мужчины). После вдыхания запаха они шли по прямому пути 80 метров, а их время передвижения замерялось. Участники также оценивали интенсивность, валентность и знакомость запаха.

Эксперимент 3: Влияние путресцина на когнитивные ассоциации

В третьем эксперименте изучалось влияние путресцина на когнитивные ассоциации с угрозой и избеганием, а также проверялось избегающее поведение, аналогичное эксперименту 2. В эксперименте приняли участие 60 человек (32 женщины, 28 мужчин). Участники вдыхали один из трех запахов и оценивали его интенсивность, валентность и знакомость. Затем они заполняли тест на завершение слов для оценки ассоциаций с угрозой и избеганием. После этого они проходили 60 метров, и их время передвижения замерялось.

Эксперимент 4: Влияние путресцина на агрессивные реакции

В четвертом эксперименте проверялось, вызывает ли воздействие путресцина агрессивные реакции в отношении представителя внешней группы. В эксперименте участвовали 69 человек (39 женщин, 30 мужчин). Участники вдыхали одорант, нанесенный на лист бумаги в их анкетах, затем заполняли шкалу оценки позитивного и негативного аффекта (PANAS). После этого они читали эссе, написанное представителем внешней группы, критиковавшим их ценности, и оценивали автора по различным параметрам.