Человек способен распознавать запахи с такой же скоростью, как и грызуны, несмотря на то, что частота дыхания у людей примерно в десять раз ниже. Исследования показали, что у людей и мышей существует общий эволюционный механизм восприятия запахов: во время вдоха мозг активирует специальный цикл анализа, переводя нейроны в режим высокой скорости для мгновенного определения запаха.

Исследования нейробиологов из Северо-Западного университета (США) включали два эксперимента, направленных на изучение обоняния с разных сторон. В первом эксперименте использовалась роботизированная система мультивидеофиксации для наблюдения за свободно передвигающимися мышами. Было установлено, что во время обнюхивания пищи грызуны могут временно отключать привычное быстрое обнюхивание и делать один точный, тщательно синхронизированный с движениями тела вдох. В этот момент животные задействовали передние лапы и поворачивали голову, выполняя осознанную проверку пищи. Аналогичные движения наблюдаются и у человека при оценке свежести продуктов. При попытке отключить у мышей обоняние, они продолжали выполнять этот ритуал, однако блокировка моторной коры, отвечающей за произвольные движения, полностью останавливала его.

Второй эксперимент с участием здоровых добровольцев позволил изучить обратную сторону этого процесса. С помощью датчиков, измеряющих электрические сигналы в обонятельном центре мозга, было выявлено, что при попытке принюхаться у человека возникают низкочастотные тета-колебания (от 2 до 8 герц), которые отвечают за обработку и структурирование информации. Эта частота совпадает с ритмом быстрого дыхания у грызунов.

Мозгу человека не требуется делать множество частых вдохов для распознавания запаха. Достаточно одного осознанного вдоха, чтобы внутренний «процессор» мозга смог быстро структурировать и обработать поступающую информацию о запахе за доли секунды, используя быстрые всплески нейронной активности для считывания деталей аромата.

Установлено, что этот механизм контролируется моторной корой мозга и зависит от сознательного внимания и принятия решений, а не является автоматическим рефлексом. Понимание работы этой древней нейронной системы может помочь в будущем более ранней диагностике заболеваний, связанных с нарушением обоняния, таких как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и расстройства аутистического спектра.