Философия запаха. О чем нос рассказывает мозгу

Химический поворот

До XIX века немногие ученые исследовали запахи в качестве химических соединений, разве что в парфюмерии. Парфюмерия – одна из двух древнейших в мире профессий – была делом секретным. История парфюмерии изобилует сказками, и кажется, что ее замысловатую связь с ранней химией трудно распутать. Основные методы парфюмерии представляли собой практическое применение ранней химии. Химия и парфюмерия в значительной степени перекликались в использовании материалов и инструментов, а также в стоящих целях^[34].

Парфюмеры выделяли, перегоняли, смешивали, нагревали, разделяли пахучие вещества и экспериментировали с их наблюдаемыми свойствами. Записи рецептов для создания пахучих веществ и манипуляций с ними восходят к дохристианской эпохе. Первые хроники с описанием масел и помад относятся еще к временам Древнего Египта.

За столетия парфюмеры создали и усовершенствовали разные методики. В процессе экстракции растительный материал подвергали механическому воздействию путем прессования или измельчения. Полученные таким методом субстанции обычно содержали много летучих эфирных масел и стоили недорого, как апельсиновая цедра. Техника дистилляции представляла собой сухую или влажную перегонку: такие материалы, как цветы или древесина, нагревали, а выделявшиеся из них пахучие экстракты собирали путем конденсации. Некоторые цветы, например, жасмин, при дистилляции разрушались. Поэтому более чувствительные материалы подвергали мацерации – процедуре отделения специфических компонентов с помощью растворителей, таких как спирты. Наиболее нежные цветы обрабатывали с помощью анфлеража (абсорбции). Цветы распределяли на рамке, покрытой слоем жира, который на протяжении семидесяти двух часов поглощал их запах. Это был длительный и дорогостоящий метод. Выбор процедуры зависел от цены продуктов, требуемого качества и формы их конечного применения (эфиры, водные растворы, масла, помады или бальзамы). Эти техники парфюмерной практики существовали на протяжении столетий вплоть до XIV века.

Около 1320 года два итальянца сделали важное изобретение, которое отметило начало развития современной парфюмерии: придуманная ими охлаждающая система в форме змеевика облегчала получение крепкого спирта. Парфюмерам это предоставляло невиданные ранее возможности. С появлением концентрированного спирта применение пахучих веществ кардинально изменилось, поскольку спирт разбавляет и расщепляет смеси. Ингредиенты духов можно было разделить и высвободить на нескольких стадиях, а ароматные творения проявляли разные свойства в зависимости от длительности контакта с кожей.

Так родились современные духи. Теперь это была тройная композиция, состоящая из «верхних нот» (ощутимых в первые 15 минут), «средних нот» (или «нот сердца», слышимых на протяжении получаса после испарения «верхних нот») и «базовых нот» (остаточного аромата, длящегося до 24 часов). В эпоху Возрождения случился бум в создании новых и сложных сочетаний запахов. «Венгерская вода», созданная в 1370 году по заказу венгерской королевы Елизаветы, была одним из первых парфюмерных изделий на основе спирта и по сей день остается одним из наиболее удачных ароматов^[35].

О химическом составе запахов было известно мало. Ситуацию изменил пионер современной химии – англо-ирландский ученый Роберт Бойль. В 1675 году Бойль описал серию из двенадцати «Экспериментов и наблюдений о механическом производстве запахов»^[36]. Этот краткий отчет, содержавший инструкции для экспериментального воспроизведения, представлял собой часть более обширного критического обзора популярной алхимической доктрины, которую современники Бойля называли tria prima и которую поддерживал Парацельс и его последователи спарагисты. Доктрина tria prima описывала состав веществ в соответствии с тремя принципами: соль воплощала принцип устойчивости и невоспламеняемости, сера – принцип горючести, а ртуть – принцип плавкости и летучести^[37].

Бойль считал, что химический мир состоит из частиц (корпускул). И запахи не исключение. Однако с ними была связана некоторая неопределенность. Было очевидно, что материалы испускали запахи самых разных типов, менее явным был «принцип испускания запаха». Проблема корпускулярной теории запаха состояла в том, что, несмотря на постоянное высвобождение пахучих частиц, масса источника заметно не сокращалась. Наблюдая на протяжении шести дней за куском асафетиды, Бойль рассуждал так: «Весь кусок не потерял и полчетверти грана; это заставило меня подумать, что, возможно, есть потоки, различимые нашими ноздрями, которые гораздо тоньше, чем благоухающие испарения самих пряностей там»^[38].

Связаны ли изменения свойств запаха с разными химическими реакциями? Бойль придумал несколько вариантов экспериментов, проверяя роль разведения, тепла или посуды из разных металлов, таких как серебро или золото. Реакции были отчетливыми, измеряемыми и при этом разнообразными. Например, Бойль обнаружил, что сочетание некоторых непахучих веществ приводит к появлению сильного запаха. В другом случае он получил приятный запах из зловонных компонентов. Кроме того, удавалось нейтрализовать или усилить некоторые запахи путем добавления веществ, запаха почти не имевших. Эти эксперименты показали, что появление запахов подчиняется тем же законам, что и другие химические реакции.

В качестве примера приведем одну из инструкций Бойля из «Экспериментов и наблюдений»:

Эксп. I

Из двух материй, обе из которых не имеют запаха, немедленно произвести сильный запах мочи.

Возьмите хорошей негашеной извести и аммонийной соли, разотрите или измельчите их вместе, и вы, поднеся нос к смеси, обнаружите запах мочи, произведенный частицами летучей соли, высвобожденной при этой процедуре, который также попадет вам в глаза и заставит их слезиться.

К XVIII веку корпускулярная теория запаха получила в науке всеобщее признание. Однако запах передающихся по воздуху частиц не объясняли в истинных физических терминах. Считалось, что в восприятии запахов задействованы нематериальные динамические сущности. Наиболее ярко выражала эту идею теория spiritus rector, главным сторонником которой был голландский ботаник, химик и врач Герман Бургаве, учитель фон Галлера.

Бургаве считал, что за восприятие запаха отвечают два элемента, и отделял причину физического явления от ментального опыта. Действующей материей, осуществляющей перенос запаха, были летучие частицы. Однако частицы как таковые в гомогенном виде не объясняли разнообразия запахов. Качество запаха определял spiritus rector («управляющий дух») – невидимое маслянистое вещество, связанное с физическими частицами и действующее в качестве некоей жизненной силы напрямую на разум наблюдателя. Бургаве замечал: «Но маслянистые части в некоторой степени зависимы от этого чувства, поскольку перемещаются совместно с управляющим духом и, прикрепляясь к поверхности обонятельной мембраны, делают результат действия пахучих частиц более постоянным и продолжительным»^[39]. Запах оставался важнейшим выражением живого мира, выходившим за пределы механических стимулов.

Современное понимание запаха начало формироваться после того, как два французских ученых внимательно исследовали лошадиную мочу. Лошадиная моча, имевшаяся в Европе XVIII века повсеместно и в большом количестве, обладала многими важными экспериментальными характеристиками (яркий цвет, щелочные свойства и едкий запах). Наряду с Лавуазье это были самые известные французские химики того времени – Антуан Франсуа де Фуркруа (зловещим образом причастный к безвременной гибели Лавуазье) и Клод Луи Бертолле. Они выделили из мочи мочевину и идентифицировали ее в качестве источника запаха мочи^[40]. Другие ученые подтвердили важность этого открытия:

Моча, когда приобретает щелочность, становится такой липкой и вязкой, что может быть разделена на длинные нити. При микроскопическом исследовании в лошадиной моче обнаруживается большое количество округлых частиц, размером от частиц слизи до вчетверо его превышающего, которые разрываются под давлением стеклянных пластинок, между которыми изучают жидкость. Фуркруа и Воклан выпарили лошадиную мочу, выделили мочевину в виде нитрата, нейтрализовали кислоту щелочью и нашли небольшое количество красноватого жира, улетучивающегося на водяной бане, который считается причиной запаха и цвета мочи^[41].

В 1828 году немецкий ученый Фридрих Вёлер включил изучение запахов в общие химические исследования с помощью нового эксперимента^[42]. Он синтезировал мочевину из цианата аммония (CH₄N₂O). Значение этого синтеза невозможно переоценить. В то время считалось, что поведение органических веществ не описывается правилами, которым подчиняется поведение неорганических веществ: органические вещества подчиняются другим законам и жизненным силам. Вёлер показал, что это не так. Он синтезировал органическое вещество – мочевину – из неорганического соединения, цианата аммония. Органическая и неорганическая химия соединились, в химии произошел сдвиг парадигмы. Это было стартовым сигналом для изучения запахов.

У запаха появилось новое материальное измерение. Шаг за шагом происходила идентификация химического состава пахучих материалов, начали активно развиваться методы синтеза сырьевых и редких материалов. В 1818 году Жак-Жюльен де Лабиллардьер определил, что терпентиновое масло (скипидар) состоит из «соотношения пяти атомов C к восьми атомам H ((C₅H₈)_x)»^[43]. Это открытие ускорило анализ состава аналогичных эфирных масел. В 1833 году Жан-Батист Дюма признал, что большинство эфирных масел имеют заметное сходство химического состава^[44]. Он разделил эфирные масла на те, которые «содержат только углеводороды, такие как скипидар и лимонное масло, окисленные соединения, такие как камфорное и анисовое масло, или соединения серы (горчичное масло), или азота (масло горького миндаля)»^[45]. Эжен-Мельхиор Пелиго, Юстус Либих и Отто Валлах собрали еще больше данных о составе и формулах важных для парфюмерии эфирных масел, таких как ментоловое и миндальное масла. Эти открытия происходили параллельно с развитием методов выделения различных компонентов запаха из сырьевых материалов, к числу которых относились вакуумная перегонка и дериватизация – метод для синтеза сходных по структуре веществ из конкретных химических соединений.

За пять последующих десятилетий произошел прорыв в исследованиях синтетических продуктов. В частности, катализатором этого процесса послужил синтез кумарина. Кумарин, впервые синтезированный в 1868 году, пахнет свежескошенным сеном и в природе встречается в бобах тонка (Dipteryx odorata) и в доннике, или сладком клевере (Melilotus). Кумарин был получен с помощью так называемой конденсации Перкина путем соединения салицилового альдегида (C₆H₄CHO-2-OH) с уксусным ангидридом ((CH₃CO)₂O). Сэр Уильям Генри Перкин, в честь которого названа эта реакция, также создал первый синтетический анилиновый краситель – сейчас этот розовато-лиловый цвет известен как «мов».

Становление химии ароматических и вкусовых добавок было отмечено синтезом ванилина из кониферилового спирта, осуществленным Фердинандом Тиманом и Вильгельмом Хаарманом в 1874 году. Хаарман понимал, что научный интерес к синтезу пересекается с растущими потребностями индустрии. Вскоре они с Тиманом основали собственную компанию Haarmann’s Vanillinfabrik. В последующие годы эффективность реакций росла, удовлетворяя нуждам крупномасштабного производства искусственных материалов^[46]. Хаарман нанял Карла Реймера, который разработал технологию для усовершенствования синтеза ванилина. Метод Реймера оказался очень удачным^[47]. Компания, переименованная в Haarmann&Reimer, быстро разрасталась (намного позже, после слияния с компанией Dragoco, эта фирма стала четвертой по величине парфюмерной компанией Symrise).

Это было время крупнейших изменений в химическом производстве парфюмерии и ароматизаторов, а также красителей и чернил. Появились новые компании, специализирующиеся на производстве синтетических материалов, включая двух главных игроков на современном рынке промышленных ароматов: Firmenich (изначально Chuit&Naef) и Givaudan; обе компании были основаны в 1895 году^[48].

Индустриализация в Европе в XIX веке, безусловно, сформировала лицо современной химии. Началась торговля синтетическими ароматизаторами. Увеличение объема производства и рост потребности в ароматических продуктах стимулировали поиски дополнительных, новых и лучших синтетических веществ, что неизбежно вызвало модернизацию пищевой и парфюмерной промышленности. Традиционные сырьевые материалы для производства духов, такие как амбра, стали слишком редкими и дорогими для широкого коммерческого использования^[49]. Природные материалы были заменены синтетическими. Искусственные вещества оказались удобнее в нескольких отношениях: их производство не зависит от сезона, как сбор цветов, и они доступны постоянно. Еще один важный фактор – введение этических, гигиенических и правовых ограничений на использование продуктов животного происхождения, таких как амбра или цивет, и их замена произведенными на фабрике.

Синтетическая химия инициировала фундаментальные сдвиги в научном понимании запаха. Венгерский ученый Леопольд Ружичка, удостоенный в 1939 году Нобелевской премии по химии за исследования феромонов насекомых, подтолкнул к пониманию связывающей способности молекул. В 1920 году Ружичка признал возможным, что осмофорная группа^[50] может отвечать за ориентацию молекулы в гипотетическом рецепторном участке^[51]. (Карьера Ружички была типичной для многих химиков того времени, изучавших ароматы. Не имея финансовой поддержки от традиционных научных институтов, он ушел на производство и возглавил отдел исследований и развития в компании Firmenich^[52].)

Развитие химии изменило онтологию запаха. Стало непонятно, что считать природным, а что – искусственным. Химический синтез – не просто изменение материи. Он открывал новые перспективы в понимании причинной связи между запахами и их материальной основой. За неупорядоченным миром растительных материалов скрывался невидимый и сложно структурированный молекулярный мир. Мир запахов, возникший в результате развития и эволюции растений и животных, теперь сосуществовал с миром химических запахов, только что полученных в лаборатории синтетическим путем. Эта сущностная революция показала, чего не хватало в предыдущих исследованиях обоняния – сенсорной системы, скрывающей важнейший вопрос: что значит – воспринимать запах?

Физиология на закате XIX века

До XX века научный интерес к запахам концентрировался вокруг материалов, которые источают запахи. Когда стало известно о сенсорной системе, о ее физиологии и психологии? В начале XX века ученые разных специальностей независимо друг от друга обратили внимание на обоняние. И вот уже наше историческое повествование уходит от хронологии событий и обращается к мозаике исследований, охватывающих раннюю физиологию, психологию и – в скором времени – биохимию.

Первоначальный интерес к физиологии обоняния был кратким, но продуктивным. Мало что было известно об обонятельных путях. Гиппократ и Леонардо да Винчи выполнили анатомические рисунки носовой полости. Более подробное описание появилось позже в результате исследований британского хирурга Натаниэля Гаймора, его французских коллег Луи Ламорье и Луи-Бернара Брешилье Журдена, немецкого врача Самуэля Томаса фон Зёммеринга и итальянского анатома Антонио Скарпы^[53].

Единственный стоящий упоминания механизм определения запахов был предложен французским врачом и анатомом Ипполитом Клоке в 1821 году в труде «Osphrésiologie: Ou, traité des odeurs, du sens et des organes de l’olfaction»^[54]. Клоке признал важную роль слизистой, прочитав более ранние работы на эту тему немецких врачей Конрада Виктора Шнейдера и Йохана Фридриха Блуменбаха. Возможно, Клоке был первым, кто предложил механизм определения запаха с участием слизистой:

Когда пахучие молекулы оказываются в полостях носа, они распределяются по всей площади, чему способствует их прохождение через узкое отверстие в более просторную полость; в соответствии со всеми законами гидродинамики, эти условия должны замедлить их движение и продлить контакт со слизистой обонятельных путей. Затем они соединяются со слизистой, которая, по-видимому, обладает более высоким сродством с пахучими молекулами, чем с воздухом. Поэтому слизистая отделяет их от этой жидкости и удерживает на мембране, где они воздействуют на обонятельные нервы, которые в свою очередь передают полученное впечатление в мозг.^[55]

До конца XIX века физиология обоняния по большей части оставалась неизведанной территорией. И это упущение не было случайным. Трудно измерять и наблюдать обработку запахов. Подумайте: как бы вы стали определять, в какой части носа действуют частицы запаха, не говоря уже о том, как они это делают? Физиолог Эдуард Паулсен задал себе этот вопрос. В 1882 году Паулсену пришла в голову идея. Для современных людей она звучит жутковато, однако это был хитроумный экспериментальный подход. Паулсен раздобыл разрубленную пополам человеческую голову (рис. 1.1). Он покрыл носовую полость небольшими полосками лакмусовой бумаги и подключил аппарат искусственного дыхания. Затем две половины головы были соединены – грубо, но эффективно. Далее для имитации дыхательных путей была использована металлическая трубка, изображавшая трахею, и мочевой пузырь свиньи, служивший легкими. Паулсен продувал в нос воздух, в который он добавил аммиак. Отмечая места, где лакмусовая бумага изменила цвет, он зафиксировал путь прохождения воздуха через носовую полость – вплоть до эпителия, где происходит определение запаха. Вскоре похожее исследование провел Звардемакер^[56]. Вместо человеческой головы он использовал слепок головы лошади, отделив носовую полость стеклянной пластинкой. Он разместил под ноздрями свечку и пропускал через них насыщенный углекислым газом воздух с помощью аппарата искусственного дыхания, аналогичного аппарату Паулсена, а затем измерял концентрацию выделяемого свечкой углерода на стеклянной пластинке, чтобы восстановить ход воздушных путей.

Эксперименты Паулсена и Звардемакера были проверены на наличие экспериментальных артефактов. Ни голова трупа, ни слепок не содержали живых тканей. Предполагалось, что поток воздуха в пульсирующих мембранах значительно отличается от такового в мертвой и лишенной воздуха ткани или жестком неорганическом материале. При повторных экспериментах были внесены некоторые модификации; например, для создания ингаляционных аппаратов применяли другие материалы (резиновые трубки вместо металлических).

РИС. 1.1. Человеческая голова в разрезе. В 1882 году Паулсен зафиксировал путь воздуха через носовую полость. Используя лакмусовую бумагу (прямоугольники справа) и аппарат искусственного дыхания (расположен ниже по оси AB), Паулсен проследил путь воздуха, насыщенного аммиаком, по обесцвечиванию лакмусовой бумаги. Источник: H. Zwaardemaker, Die Physiologie des Geruchs (Leipzig: Verlag von Wilhelm Engelmann, 1895), 47.

Пока не стала известна анатомия обонятельных путей, теории запаха оставались умозрительными. Развитие нейроанатомии обоняния было связано с появлением новых технологий окрашивания тканей. Важнейшая из них – окрашивание серебром по методу Камилло Гольджи, позволившее описывать отдельные нейроны и их структуры. Подробные данные Сантьяго Рамон-и-Кахаля, полученные таким методом, актуальны и по сей день (подробнее о работах Гольджи и Рамон-и-Кахаля рассказывается в главах 2 и 7). Постепенно обонятельные отделы мозга становились зримыми. Но как объяснить увиденное?

Психология начала XX века

Было далеко не очевидно, что же такое запах. На протяжении веков он считался невидимой сущностью вещей. Но в чем был его смысл? О каких свойствах на самом деле свидетельствовало его восприятие? Каково значение психологической интерпретации крохотных молекулярных элементов и тонких нейронных структур? Что заставляет определенное количество этиленовых связей или углеродных цепей превращаться в мысленный образ роз или персиков? Так чувство обоняния стало предметом изучения психологии.

Однако психология начала XX века не была готова к решению таких задач. Популярные теории, особенно психоанализ, были посвящены решению более общих вопросов о природе человека и общества. Запахи не вписывались в эту схему.

Зигмунд Фрейд, знаменитый тем, что все ассоциировал с проявлением сексуальности или с ее подавлением, не уделял внимания обонянию. Оно играло слишком незначительную роль в анализе современного человеческого общества. Фрейд связывал формирование человеческой цивилизации с переходом к прямохождению и, поскольку нос при этом удалился от земли, указывал на снижение роли запахов в человеческой психологии. Вообще говоря, Фрейд считал любой длительный интерес взрослых людей к запахам некоей патологией и проявлением архаических инстинктов (как анальная фиксация)^[57]. На этом он и остановился.

Пренебрежительное отношение Фрейда не было исключением. Если запах привлекал внимание, это происходило в контексте обсуждения психозов, особенно женских, как в «Трактате о нервных женских болезнях», написанном в 1840 году английским врачом Томасом Лейкоком^[58]. Антропологические исследования усиливали мнение, что острый нюх – признак примитивной культуры и не свойственен цивилизованному человечеству. Однако история психологии не ограничена мнением Фрейда и его последователей. Раздавались и другие голоса.

Один из них принадлежал передовому английскому врачу Хэвлоку Эллису, который в числе первых проявил научный интерес к человеческой сексуальности. В его работе 1905 года «Половой отбор у человека: осязание, обоняние, слух и зрение» в сборнике «Исследования психологии пола» уже в названии пересматривалась традиционная иерархия чувств и их значимость^[59]. Эллис посвятил описанию обоняния шесть глав. Конечно, тесная связь между сексуальными отношениями и обонянием всегда была поводом для насмешек. Вид носа, как не смог не прокомментировать Эллис, в ходе истории постоянно подстегивал воображение и распространение слухов: «Римляне верили в связь между крупным носом и крупным пенисом… на этом настаивали и физиономисты, а распутные женщины (такие как Иоанна Неаполитанская^[60]), по-видимому, учитывали это, хотя их часто ждало разочарование». Кроме пересказа мифов Эллис писал, что человеческое обоняние, вопреки общепринятому мнению, «чрезвычайно тонкое, хотя часто недооцененное», но при этом указывал на снижение его чувствительности и значения по сравнению с обонянием животных.

Разнообразие обонятельных ассоциаций заставило Эллиса прийти к заключению, что обоняние является «чувством воображения». Эта связь с воображением основывалась на внушающей способности запаха, «силе вызывать старые воспоминания с широким и глубоким эмоциональным откликом»^[61]. Эллис также подчеркивал важность запаха тела в качестве вторичного полового признака: «все мужчины и женщины имеют запах». Запах человека передает его идентичность и узнаваемость, поскольку «личный запах напоминает личное прикосновение». И все же Эллис, как и его предшественники, предполагал, что повышенная чувствительность к запахам часто связана с нервными аномалиями.

Лишь немногие ученые пытались создать теорию запаха. В 1894 году немецкий философ и психолог Макс Гисслер составил справочник по общей психологии запаха «Wegweiser zu einer Psychologie des Geruches»^[62]. Гисслер разделил запахи на категории в соответствии с их когнитивным и физиологическим действием. Он считал, что разные запахи по-разному влияют на тело и разум. Некоторые вызывают сильные физиологические реакции (кашель, слезы, чихание, рвоту или даже мочеиспускание). Другие активируют специфические органы (нервы и мышцы) или вегетативные системы организма (дыхательные, пищеварительные или репродуктивные). Запахи, влияющие на нервы и мышцы, часто выполняют функцию идентификации или социализации. Например, «социализирующие запахи» облегчают распознавание между родственниками или знакомят людей с внешней средой и находящимися в ней предметами. Для сравнения, запах с «идентификационной» функцией вызывает направленный интерес к источниу, который часто связан с памятью. В то же время запахи, которые, по мнению Гисслера, влияют на вегетативные процессы, часто имеют пищевой или эротический аспект. Вклад Гисслера заключается именно во введении категории вегетативных запахов.

Гисслер называл «идеализирующими ароматами» запахи с когнитивным эффектом, определяя три формы когнитивного совершенствования. Во-первых, «обучающие запахи», такие как запах табачного дыма, действуют параллельно с усилением логического мышления. Во-вторых, некоторые запахи могут усиливать эстетическое чувство, поскольку создают и воспроизводят абстрактные ментальные образы. Наконец, запахи могут изменять этический аспект поведения за счет успокоительного или стимулирующего действия. И у каждого типа запаха существует антипод.

Гисслер абстрагировал запахи от производимого ими действия без учета их материальной основы (ботанической или химической). Однако его теория не была полноценной – умозаключения без экспериментального подтверждения. Такой подход не был редкостью в то время; экспериментальная психология возникла только в середине XIX века, начиная с работ Вильгельма Вундта и его ученика Эдварда Брэдфорда Титченера. Однако Вундт и Титченер сосредоточились на зрении. Обоняние почти не интересовало тех, кто изучал физику нервных процессов, опытным путем пытаясь определить связи между физическими стимулами и их восприятием^[63]. Ситуацию изменила женщина.

Американка Элеанор Ачесон МакКаллок Гэмбл стала первым ученым, занявшимся изучением возможностей человеческого обоняния в полноценных экспериментальных условиях. Гэмбл была ученицей Титченера. В диссертации «Применимость закона Вебера к запаху», которую она защитила в 1898 году, она проверила реакцию нескольких человек на смеси запахов, учитывая такие важные факторы, как регулярность воздействия. Это было передовое исследование. В то время не было понятно, существует ли хоть какая-то психофизическая мера обоняния. Гэмбл признавала трудности в определении объективных различий в том, что казалось субъективно воспринимаемыми ощущениями, такими как сильный или слабый запах. Методологические трудности возникали из-за сложных взаимосвязей между физиологическими условиями в организме (усталость, суточные колебания чувствительности) и разными перцептивными эффектами (интенсивность запаха, гедонический аспект запаха и его качество). Она отмечала:

(1) Тонкие запахи различаются по интенсивности неопределенным образом. Например, ваниль и кумарин быстро достигают максимума интенсивности, который нельзя повысить. В более высоких концентрациях они просто становятся неприятными. (2) Индивидуальные различия сильнее проявляются в отношении тонких запахов. (3) Суточные вариации чувствительности сильнее проявляются в отношении тонких запахов. (4) Утомление сильнее сказывается на восприятии тонких запахов. (5) Сильные запахи перекрывают тонкие^[64].

Гэмбл разработала систему мер для экспериментального сравнения запахов, заложив основу психофизики обоняния. Она предложила основную единицу измерения для задач на перцептивное различение в обонянии – «едва заметное различие», ЕЗР (just noticeable difference, JND). ЕЗР – это минимальное различие между стимулами, которое может обнаружить человек. Исследования Гэмбл были частью ее общего интереса к памяти и распознаванию. Ее основной задачей была выработка основанных на опыте стандартов в психологии. Она старалась воздержаться от преждевременных суждений в отношении психологических аспектов запахов.

Строгость психофизического эксперимента базируется на точном воздействии физического стимула и измерении его эффекта. Для такого подхода к изучению обоняния требовались новые инструменты. В отличие от зрительных и слуховых стимулов, обонятельные стимулы трудно применять дискретно. Запахи могут вести себя по-разному в разных условиях в зависимости от среды или взаимодействия с другими запахами, например, при смешивании с фоновыми запахами или остаточным запахом в помещении. Но Гэмбл повезло. За год до защиты ее диссертации Звардемакер ввел в употребление новый инструмент – ольфактометр (изобретен в 1888 году, публикация вышла в 1895 году).

Первый ольфактометр состоял из пористого фарфорового цилиндра в форме длинной округлой пробирки, помещенного внутрь стеклянной трубки (рис. 1.2, вверху). С помощью пипетки экспериментатор заполнял пространство между цилиндром и трубкой пахучей жидкостью, а затем закрывал цилиндр пробкой. Это позволяло избежать взаимодействия смеси с лабораторными запахами. Жидкость медленно проникала в цилиндр. Ольфактометр также позволял дозировать концентрацию пахучих смесей. Со временем инструмент Звардемакера претерпел несколько модификаций. Изначально он имел одну, а затем – две металлические носовые трубки. Позднее между цилиндром и носовой трубкой появилась металлическая пластинка, не позволявшая участнику эксперимента видеть происходящее в цилиндре.

Немецкий психолог Ганс Геннинг признавал, что в отсутствие теории обоняния обоснованная интерпретация поведенческих реакций на запах остается невозможной. В его докторской диссертации «Запах» («Der Geruch») в 1916 году впервые появилась обоснованная теория запахов, подкрепленная экспериментальными данными^[65]. Он резко критиковал описательную терминологию своих коллег, особенно это касалось Гэмбл – его основной соперницы. Набор данных Геннинга был выдающимся. Он проверил 451 образец запахов и 51 смесь на 18 участниках, включая детей и взрослых обоих полов (это были его коллеги, их дети и его студенты). Участникам предлагали пройти тренировку обоняния с эталонными материалами для классов запахов: например, фиалка для цветов, лимон для фруктов, сероводород для гнили, мускатный орех для пряностей, ладан для смол и деготь для гари. При неоднозначных результатах опыты повторяли с 46 другими участниками (студентами).

РИС. 1.2. Ольфакторные измерения. Вверху: первый вариант ольфактометра Звардемакера, изобретенный в 1888 году и описанный в статье в 1895 году. Внизу: шкала единиц запахов в ольфактах (мера обонятельной стимуляции). Источник: вверху: H. Zwaardemaker, Die Physiologie des Geruchs (Leipzig: Verlag von Wilhelm Engelmann, 1895), 85; внизу: H. Zwaardemaker, Die Physiologie des Geruchs (Leipzig: Verlag von Wilhelm Engelmann, 1895), 136.