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人間の鼻は1兆個の異なる匂いを区別できる

これを以前に聞いたことがあるかもしれません:人間は、特に犬などの動物と比較して、嗅覚が著しく弱いです。 何度も何度も、私たちは約10, 000種類の香りしか区別できないと報告されています。これは多数ですが、犬の匂いに簡単にwarされており、私たちの匂いよりも1, 000から10, 000倍感度が高いと推定されています。

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犬が優れた嗅覚を持っていることは議論の余地がないかもしれませんが、新しい研究では、私たち自身もあまりみすぼらしいものではないことが示唆されています。 そして、1920年代に作成された「10, 000種類の香り」の数値は、厳密なデータに基づいたものではなく、理論上の推定値であったことがわかりました。

ロックフェラー大学の研究者グループが、どのくらいの香りを区別できるかを初めて厳密に把握しようとしたとき、1920年代の数字が劇的に過小評価されていることを示しました。 Scienceで本日発表された研究では、少なくとも研究に参加した26人の参加者のうち、人間の鼻が実際に1兆程度の異なる香りを区別できることを示しています。

ロックフェラーの嗅覚研究者で研究の主著者であるアンドレアス・ケラーは、記者会見で、「ここでのメッセージは、私たちが自分自身を称えるよりも嗅覚に敏感であるということです」と語った。 「私たちはそれに注意を払わず、日常生活でそれを使用しません。」

参加者の嗅覚をテストするために研究者が使用する匂いのバイアル。 参加者の嗅覚をテストするために研究者が使用する匂いのバイアル。 (写真:ザックヴェリュー/ロックフェラー大学)

私たちの香りの感度を正確に測定するのに長い時間がかかった理由の大部分は、たとえば人間の目が知覚できる光の波長範囲、または人間の耳の音波の範囲をテストするよりもはるかに難しいことです聞こえる。 しかし、研究者たちは、実数は10, 000をはるかに超えているという予感を抱いていました。 比較のために、人間の目の3つの光受容体により、推定1, 000万色を見ることができます。

実世界の香りの大部分は、多くの分子が混ざった結果であることに注意してください。たとえば、バラの匂いは、275個のユニークな分子を組み合わせた結果です。研究者は、予感をテストする方法を開発しました。 彼らは、臭気物質として作用する128種類の分子の多様なセットを使用し、独自の組み合わせでそれらを混合しました。 オレンジ、アニス、スペアミントなどの多くのよく知られている香りは研究で使用された分子の結果ですが、匂いは意図しない匂いを生成するために意図的に混合されました(多くの場合、研究者は「厄介で奇妙な」組み合わせ)。

10、20、または30種類の異なる分子をさまざまな濃度で混合することにより、研究者は理論上、参加者でテストするために数兆の異なる香りを生成することができました。 もちろん、人々に立ち寄って何兆個もの小さなガラス管を嗅ぎ回すように頼むことの非現実性を考えると、研究者は迅速な方法を考え出さなければなりませんでした。

彼らは、政治投票者が有権者の代表的なサンプルを呼び出し、その回答を一般人口に外挿する際に使用するのと同じ原則を使用してそうしました。 この場合、研究者は、参加者が一般に偶然よりも高いレベルでそれらを区別するために、2つのバイアルがどれだけ異なっていなければならないかを決定しようとしました。

その後、作業が開始されました。各テストで、ボランティアに3つのバイアル(2つは同じ物質、1つは異なる混合物)を与え、外れ値を特定するように求めました。 各参加者は約500種類の匂い物質の組み合わせにさらされ、合計で数千の香りが嗅ぎ取られました。

被験者が奇妙なものを選ぶ成功率を分析した後、著者は、2つのバイアルが確実に区別されるためには少なくとも平均49%異なる臭気分子を含まなければならないと判断しました。 これをより印象的な言葉で言うと、2つのバイアルは51%同一であり、参加者はそれらを区別することができました。

これを可能な組み合わせの合計量に外挿すると、実験で使用された128分子のみを考えると、参加者は少なくとも1兆個の異なる香りの組み合わせを区別できることが示されました。 研究者たちによると、実世界にはもっと多くの分子が存在するため、実際の合計はおそらくはるかに高いでしょう。

見過ごされがちな嗅覚の力にキャリアを捧げてきた科学者のチームにとって、この発見は甘い証拠のような匂いがします。 共著者のレスリー・ヴォッシャルが述べたように、「私たちの論文が、人間が良い匂いを嗅ぐことではないというこの恐ろしい評判を覆すことを願っています。」

人間の鼻は1兆個の異なる匂いを区別できる