Встроенный в человека GPS — это наше трехмерное обоняние: как и у почтовых голубей, у людей есть нюх для навигации, потому что наш мозг устроен так, чтобы преобразовывать запахи в пространственную информацию.

В то время как людям может не хватать изощренности отслеживания запахов, например, поисково-спасательной собаки, мы можем обнюхивать наш путь с завязанными глазами в направлении места, запах которого мы чувствовали только однажды, согласно исследованию Калифорнийского университета в Беркли, опубликованному сегодня. (17 июня) в журнале PLOS ONE.Аналогичные исследования были проведены на птицах и грызунах, но это первый случай, когда навигация на основе запаха была испытана на людях.

Результаты пробуждают сверхспособность, подобную GPS, которую можно назвать «системой обонятельного позиционирования».«Мы обнаружили, что мы, люди, можем ориентироваться вдоль шоссе запахов и пересекающихся ландшафтов, используя только наше обоняние», — сказала ведущий автор исследования Люсия Джейкобс, профессор психологии Калифорнийского университета в Беркли, которая изучает эволюцию и познание животных. и люди.Обоняние — это примитивное чувство, которое наши ранние предки использовали для поиска пищи, охоты и спаривания, помимо других навыков, необходимых для выживания. Первые моряки и авиаторы сообщали анекдотические сообщения об использовании запахов для навигации, но до сих пор не проводилось никаких экспериментальных научных исследований по этому поводу.

Процесс обоняния или обоняния запускается молекулами запаха, перемещающимися по носовому проходу, где они идентифицируются рецепторами, которые посылают сигналы в обонятельную луковицу, которая находится между носовой полостью и лобной долей мозга, и обрабатывает Информация. Ключом к связи между запахом, памятью и навигацией является то, что обонятельные луковицы имеют прочную нейронную связь с гиппокампом мозга, который создает пространственные карты нашей окружающей среды.«Обоняние — это как фоновая ткань нашего мира, которую мы, возможно, не осознаем, но мы используем ее, чтобы ориентироваться», — сказал Джейкобс. «Мы можем не увидеть эвкалиптовую рощу, проезжая мимо нее ночью, но наш мозг кодирует запахи и создает карту».Например, голуби и крысы, как известно, ориентируются с помощью карт запахов или «пейзажа запахов», но зрячие люди больше полагаются на визуальные ориентиры, и поэтому исследование дало некоторые удивительные результаты.

Две дюжины молодых людей прошли тестирование на ориентацию и навигацию в различных сценариях, в которых их слух, зрение или обоняние были заблокированы. Местом проведения испытаний была комната размером 25 на 20 футов, где 32 контейнера с губками были размещены в точках по краям комнаты. Две губки были пропитаны эфирными маслами, такими как сладкая береза, анис или гвоздика.В эксперименте с использованием только запахов участников поочередно вводили в комнату с завязанными глазами, затычками для ушей и наушниками, и они ходили кругами для дезориентации.

Они провели минуту в определенной точке сетки, где вдохнули комбинацию двух ароматов. После того, как их снова начали ходить по кругу с целью дезориентации, им было поручено понюхать свой путь обратно к исходной точке, где они почувствовали запах двух ароматов.В целом, участники исследования двигались относительно близко к целевому месту, используя только свое обоняние, по сравнению с тем, когда другие сенсорные входы были заблокированы.

Более того, они не просто следовали одному запаху, но использовали информацию от обоих ароматов, чтобы сориентироваться в точке на сетке запахов.«Мы никогда не думали, что у людей достаточно хорошее обоняние для этого», — сказал Джейкобс. Но, оглядываясь назад, она отметила, что результаты «так же очевидны, как нос на моем лице».

Джейкобс будет исследовать этот механизм и дальше, будучи ученым, отобранным в команду Лаборатории идей «Взломать обонятельный код» Национального научного фонда, которая проводится этим летом.