においと脳

においのメカニズム

長い間、においと脳の関係はわかりませんでした。しかし最近ようやくにおいを感じる脳のメカニズムが解明されてきました。人の鼻の奥に並んでいる嗅細胞には、におい分子受容体が備わっており、外界から嗅ぎこまれたにおい分子がにおい分子受容体と結合した時に、電気信号が脳にある嗅球へと伝わります。

人のにおい分子の数は390種類あるといわれています。1つのにおいには数種類のにおい分子があり、それがそれぞれどのにおい分子受容体と結合したかの組み合わせの電気信号で、においの識別ができるということがわかってきました。

次に信号を受け取った脳はどのように反応するのでしょうか。脳の働きを調べるには、かつては電極をつなげ電位の変化を測定するしかできなかったようです。脳波を測定するには頭皮上に電極をおいて行う頭皮上脳波と、頭蓋骨を切開して行う頭蓋内脳波の2種類があり、前者ではにおいを嗅いだ時の脳の反応はわずかなので正確に読み取れないことが多く、また、後者では、麻酔をすると脳の機能が低下し、正確に信号を測定することが困難であったとの報告がありました。

そこで動物専用のfMRI装置を用いて、ラットの脳内がどう変化するのかという実験を行った事例がありました。fMRIは脳や脊髄の神経細胞の活動に伴った血流動態反応を視覚化できます。

神経細胞は活動する時、酸素を消費します。酸素を運ぶのは血液中にあるヘモグロビンですから、神経細胞が活性化すると酸素消費が増加して脳血流が増えます。その時の組織内の酸化されたヘモグロビンと非酸化ヘモグロビンの比率を計算し、その変化量をfMRIによって画像化すれば、どの部分の神経細胞が活動しているか、つまりどの部分が活性化しているかがわかるというのです。

そこで真正ラベンダーの精油の香りを嗅いだ時、ラットの嗅球の血流がどのように変化したかを調べると、1分後には外側の血流が減少し、腹側が増加しました。どのマウスでも同様の変化が見られるため、同じにおいを嗅いだ時、嗅球の同一部位が活性化あるいは抑制されることがわかりました。

また、レモンの精油の香りを嗅いだ時は、ラットの前脳の内側部と腹側部の血流が抑制されました。この部位は副交感神経を司っていますから、副交感神経が抑制されることで交感神経優位となり、体が活発な状態へとシフトしていると推測されます。

この実験では8種類の精油の香りと3種の基準臭のにおい刺激に対するラットの脳応答を観察しており、満腹中枢、摂食中枢への血流量も変化し、特にジンジャーやティートリーの精油は視床下部の外側野の脳血流量を顕著に増大させることが明らかになりました。

暑さで食欲が減退している時に、しょうがやスパイスの香りを嗅ぐと食欲がわいてくることを日常生活でなんとなく認識しています。これはにおいと食欲には密接な関係があることを示唆しています。
ラットの実験で明らかになったことは、人の脳内でも同様なことが起きている可能性を示唆するものとして、現在人を対象に研究が進められています。