いくつかの点で、あなたの嗅覚は実際に犬の嗅覚よりも優れています。科学| スミソニアン - 記事、健康と医学、科学、心と体

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2007年、UCバークレーの一部の神経科学者は、生徒を犬のように働かせることを決めました。

彼らはチョコレートのエッセンスに麻ひもを浸し、芝生の畑でジグザグにし、人間のボランティアにブラッドハウンドのように香りを追跡するよう指示しました。嗅覚のみに頼るようにするため、研究者は目隠しをし、耳あてをし、厚い膝パッドと手袋を着用したまま被験者を四つんonいにさせました。

評決：猟犬ほど効果的ではありませんが、人間は香りの跡をたどることができます。そして、彼らが挑戦し続けると、彼らはそれをはるかに良くします。

「彼らは人間ができることを示した」と、香り追跡研究の基礎を築くのを手伝ったフィラデルフィアのモネルセンターの神経科学者、ジョエル・メインランドは言う。「彼らは犬よりもはるかに悪かったが、数週間練習させれば、彼らはまた非常に急速に良くなった。」

しかし、それから10年で、人間は驚異的なスニファーであるという考えは実際には広まりませんでした。私たちは犬のような他の動物の陰に隠れてしまいがちです。彼らは彼らの嗅覚能力で評判が高いので、私たちに代わって爆弾、薬物、さらには癌から化学物質蒸気を引き離すためにそれらを使用します。そして、ステレオの匂いがする盲目のほくろ、地下のトリュフを追い詰めるブタ、繊細な触角で甘さを求めるミツバチと競争するにはどうすればよいでしょうか？

ラトガーズ大学の感覚神経科学者であるジョン・マクガンは、私たち人間は十分な信用を与えていないと考えています。「私たちのほとんどは、私たちの嗅覚はひどいものだと思っていますが、そうではありません」と彼は言います。「それは本当にとても良いことです。」さらに良いことに、彼はそれを証明する証拠を持っています。

Scienceの最近のレビュー記事で、 McGannは、特定の匂いのタスクで犬のような超嗅覚器を実際に上回り、私たちにとって重要な特定の香りを検出するのに優れていると主張しています。彼はまた、私たちが嗅覚が悪臭を放つことを最初に確信したと彼が信じる方法を正確に説明します。マクガンによると、私たちの嗅覚の劣等性は、誤った仮定と誤った科学から生まれた150年の神話に他なりません。

いいえ、すぐに警察犬を仕事から追い出すことはありません。（クリエイティブコモンズ/ウェストミッドランズポリス）

嗅覚の劣等の起源

物語は脳から始まります。特に、嗅球、脳の匂い処理センターから始まります。前脳にあるこの球根は、鼻の内側に並ぶ嗅覚受容体ニューロンに直接接続されています。これらの受容体は、空中の香り分子から情報を収集し、嗅覚管を介して脳に伝達します。

19世紀、神経解剖学者のポール・ブローカは、人間を特別なものにしたと信じているもの、つまり自由意志を探していました。彼は自由意志センターを見つけませんでしたが、人間の複雑な認知と言語を可能にする大きな前頭葉が、小さな前頭葉を持つ種には存在しなかったことを見つけました。彼はより大きくなければならないと彼は推測した。したがって、Brocaは、人間の嗅球（脳全体のサイズに比べて小さい）が、他の動物に見られる比較的大きな嗅覚よりもはるかに弱い嗅覚を可能にすると推測しました。

その理論は、人間の実際の嗅覚能力の分析を欠いていた、とMcGannは今指摘している。しかし当時、研究者たちは、人間が進化するにつれて、「下」の動物の原始的な嗅覚能力が、これらの領域の相対的なサイズに基づいて、人間の脳の高度な認知に道を譲ると信じ始めました。哲学者と心理学者もこの仮定に頼っていました。 Sigmund Freudでさえ、「初期の動物の生活様式を思い起こさせる」匂いや味を中心とした子供時代について書いています。

事実、McGannは次のように書いています。研究では、嗅球のサイズが嗅覚能力を予測することを示唆する証拠はほとんど見つかりませんでした。より大きな動物は、より多くの筋肉を制御したり、より多くの感覚情報を処理するために、より大きな脳を必要とするかもしれない、と彼は説明します。「しかし、大きな動物は、それが大きかったからといって、それを検出して解釈するのに必要な臭いがたぶんないので、必ずしも大きな嗅覚中枢は必要ないでしょう。」

McGannは、電球のサイズは、全体的な脳のサイズと比較して考慮されるか、絶対的な観点で考慮されるかどうかに関係ないと推測します。人間の嗅球は、幅が5から6ミリメートルで、犬の3分の1の容積しかないため、仕事を遂行するのに十分な大きさです。結局のところ、それはマウスやラット、強い臭いがすると考えられている2つの動物の同じ球根よりもはるかに大きいです。

陰謀に加えて、これらの嗅球に見られるニューロンの数が哺乳類全体で著しく一貫しているという事実があります、とMcGannは報告しています。体重が5800倍の範囲にある哺乳類のグループでは、小さなマウスから男性まで、嗅球ニューロンの数は28倍しか変化しません。興味深いことに、人間の女性は、マウスやハムスターよりも多くのニューロンを持っていますが、マカクザルよりは少ないです。（人間の男性はわずかに少ない。）

「それらすべての動物で一貫しているという考えは、匂いのコーディングと処理に関する何かが動物全体で一定であることを示唆しています」と、McGannの研究に関与しなかったMainlandは言います。「動物ごとに異なる数の受容体があり、解決しようとしている行動課題が非常に異なるという理由から、私にはまだ理論がありません。それが何を意味するのかは明確ではありませんが、それが真実であることは魅力的です。」

人間の鼻はどのように比較されますか？

スウェーデンのリンショーピン大学の動物学者であるマティアス・ラスカは、人間と他の動物の嗅覚能力を比較する多くの研究を書いています。「100年にわたって、教科書はこの過剰な一般化を促進してきました。人間は嗅覚が乏しく、動物はより良い匂いを感じるでしょう」と彼は言います。「このような白黒の違いをサポートするハードデータは存在しません。私は人間が一般的に犬と同じくらい良い匂いの感覚を持っていることを意味したくはありませんが、私たちが明らかにより敏感である特定の物質があります。」

人間がバナナ、花、血、時にはおしっこに含まれる化学成分を含むように特に調整されている香り。 2013年に、Laskaと同僚は、一般的なマウスの捕食者に見られる尿臭を検出するために、人間、マウス、クモザルの能力をテストしました。マウスは6つの異なる匂いのうち4つを検出するのに最も優れていましたが、実際には人間は他の2つの匂いより敏感でした。人間は、犬とウサギがバナナの主な臭気（酢酸アミル）の匂いを嗅ぐことができることも発見されており、人間の血液の少なくとも1つの成分臭よりもマウスに敏感です。

これらの単一の匂いの研究は単なるスナップショットです。しかし、彼らは興味をそそる何かを示唆しています：異なる種は、彼らのライフスタイルや生態学的なニッチに重要な異なる香りに特化している。自然に、マウスは特定の捕食者を嗅ぎ分けるのに特に優れているはずですが、人間には負傷して出血していることを知るための鼻があります。

たとえば、犬が確立された最低の検出可能なしきい値レベルを持つ臭気物質の総数は15であるとLaskaは指摘しています。「これらの5つの臭気物質は、果物や花の臭気の成分です」と彼は言います。「犬のような肉食動物にとって、これらの匂い物質は行動的に関連性が低いため、犬の鼻を果物や花の匂いに極端に敏感にするような進化的な圧力はありませんでした。」

一方、犬が人間より明らかに敏感である10種類の臭気物質のうち9種類は、炭水化物です。これらの成分は、犬の獲物と思われる体臭に含まれていると彼は付け加え、犬がそれらを追跡するのが上手になった理由の1つを示唆している。

特定の臭気を検出することは始まりにすぎません。香りに関して言えば、行動は生理学と同じくらい大きな役割を果たしている可能性があると、バーナード大学で犬の認知実験室を運営し、 Inside of a Dog：Author of What Dogs See、Smell、Knowの著者であるAlexandra Horowitzが付け加えます。

「犬はわざわざ嗅ぎまわる」とホロウィッツは指摘する。「彼らは物事に鼻を向ける…行動だけが私たちが臭いを感じないことを示している。私たちが匂いで何をするかに注目してください。空港でCinnabonの店を見つけてください。犬は香りで私たちを認識し、数日前に足跡で行方不明者の匂いを見つけ、TNTの1兆分の1グラムを検出できます。」

犬は人間よりも嗅覚受容細胞を持っていることに加えて、情報豊かな香りのより安定した流れを届ける呼吸法に適応した特別な鼻を誇っています。犬と他の動物の匂いは異なって感じられます。彼らの嗅覚システムは、特別な鼻器官にそれらを届けるためにポンプのように働くことによって、彼らがあなたの近所の消火栓上の尿や他の液体の層のように空中にない液相化学物質の匂いを嗅ぐことを可能にします。

本土は、匂いが動物の行動の中心であり、私たち自身の世界にはないことに同意します。「捕食者と被食者の相互作用、交配の相互作用、領土のマーキングについて考えてください。これらはすべて臭いに関連しており、巨大な種のセットでは想像できる最も基本的な行動です。それらは生存に不可欠です」と彼は言います。

しかし、匂いは私たち自身の生活の中でそれほど支配的な役割を果たしていないかもしれませんが、研究は、私たちがしばしば想像するよりも潜在的な影響を持っている可能性があることを示しています。

「私たち人間も、仲間の選択であろうと社会的コミュニケーションであろうと、無意識のうちに私たちの鼻を利用する行動の文脈がたくさんあります」とラスカは説明します。匂いは思い出や感情を引き起こし（元のパーカーの匂いを考えて）行動を促します（ゆっくりとローストするチキンの香りで唾液を分泌します）。お互いの匂いを読むことで、健康状態や、血縁関係がある場合でも、重要なデータを収集できます。

香りの潜在意識が私たちに及ぼす影響は、匂い能力の未知の限界と同様、将来の研究に向けて熟していると、本土は言います。「私たちが臭いがとても悪いと人々が考える理由の一部は、私たちがそれをあまり意識的に使用せず、私たちはそれを練習しないからだと思います」と彼は言います。「しかし、使用を余儀なくされたとき、私たちはそれを非常にうまく使います。」