Зміни в тиску повітря допомагають нюхливій системі краще розрізняти запахи.
Коли ми хочемо розрізнити якийсь важкоуловимий запах, то починаємо принюхуватися - і дійсно, запах прояснюється. Здається, що нічого дивного тут немає: принюхуючись, ми частіше ганяємо повітря носовою порожниною, і тому нюхливі клітини можуть зловити більше запахових молекул. Однак, як з'ясували дослідники з японського Інституту фізико-хімічних досліджень (RIKEN), тут справа не тільки в запахових молекулах, але і в суто фізичному впливі повітря на чутливі клітини.
Сигнал з носа надходить за нюхливими нейронами в гломерули, або нюхові клубочки - складні переплетення нервових клітин на півдорозі між носом і запаховим аналізатором в головному мозку. У клубочки стікається інформація від різних нейронів, і сигнали, що відповідають тому чи іншому запаху, посилюються, а різні запахи відокремлюються один від одного. Однак, як йдеться у статті в Neuron, клубочки реагують не тільки запахи, але і на потік повітря - нюшливі нейрони відчувають його тиск і відправляють відповідну інформацію разом з відомостями про запахи.
І ми, і тварини, принюхуючись, починаємо дихати часто і ритмічно. Як показали експерименти з мишами, нюх клубочки працюють в такт ритму принюхування, і обумовлено це саме змінами в повітряному потоці. Але притому між собою різні гломерули не збігаються: наприклад, на кожен вдих-видих одні клубочки активні 200 мілісекунд, інші - 230, треті - 400; іншими словами, клубочки працюють в різних фазах.
Якщо частота принюхувань збільшувалася, то і гломерули починали діяти активніше, але їхні фази залишалися колишніми. Якщо ж у повітрі з'являвся якийсь запах, то фази активності у клубочків змінювалися, тобто у них змінювався час активності на кожен вдих-видих, причому від концентрації запаху зрушення по фазі не залежали.
З іншого боку, якщо повітря йшло повз нюх рецепторів без будь-якого ритму, тобто коли не було регулярного тиску на клітини, то навіть якщо в повітрі був якийсь аромат, фази активності нюхливих клубочків його майже не відчували. І чим меншою була концентрація запаху, тим незначнішими були зрушення у фазах активності.
Виходить, що саме потік повітря допомагає краще розрізняти запахи. Повітряний тиск, що регулярно змінюється, налаштовує активність різних нюхливих клубочків по різних фазах, так що інформація про різні запахи не змішується; можна сказати, різні запахи отримують різний фазовий код.
Якщо ж повітря тече повз рецептори з більш-менш постійною швидкістю, то запахи починають зливатися один з одним: збагачені клубочки не можуть зробити для них різні зрушення фаз. Вважається, що подібним чином відбувається кодування і в інших нейронних системах - наприклад, в гіпокампі, одному з головних центрів пам'яті - так що, можливо, отримані результати додадуть нам знань про те, як взагалі нейрони зберігають і обробляють інформацію.