嗅覚がない人は呼吸の仕方が違う

ほとんどの人の鼻はフル稼働している。新しい研究によると、正常な嗅覚を持つ人の場合、1時間の呼吸には何百回もの「嗅覚探査」が含まれる。これらの微妙で無意識の吸入ピークは、他の小さな特徴とともに、嗅覚を持たずに生まれた人の呼吸パターンとは大きく異なる。

言い換えれば、10月22日にネイチャー・コミュニケーションズ誌に掲載された研究によると、嗅覚能力が呼吸の仕方を左右するということ。嗅覚のある人とない人の呼吸の違いは、身体的および精神的健康の両方に重要な影響を及ぼす可能性があると、レホヴォトにあるワイツマン科学研究所の嗅覚研究グループの科学者である著者らは示唆している。

嗅覚は「最も原始的な感覚です」と、嗅覚を研究しているが今回の研究には関わっていないユニバーシティ・カレッジ・ロンドン病院の耳鼻咽喉科医サイモン・ゲイン氏は言う。「嗅覚は、動物としての私たちの基本的な部分の多くに関わっています」とゲイン氏は付け加える。呼吸のような中核的な身体機能が嗅覚と絡み合っていることを示すこの研究は、嗅覚がいかに基本的で重要な能力であるかを強調している、とゲイン氏は言う。

過去の研究で、匂いが呼吸に影響を与える可能性が示唆されている。ある以前の研究では、科学者は不快な匂いにさらされると人の吸入量が減り、記憶作業の妨げになる可能性があると観察した。別の研究では、嗅覚のある人は刺激となる可能性のある匂いに反応して吸入量を調整することを研究者が発見した。しかし、新しい研究は、1回の短い曝露実験ではなく、丸1日かけて収集された詳細なデータを分析するという点でユニークである。「文献から私が知る限り、これが行われたのは初めてであり、特にこのレベルの精度で行われたのは初めてです」と、フィラデルフィアの非営利研究機関、モネル化学感覚センターの最高科学責任者、ダニエル・リードは言う。

嗅覚テスト

研究の著者らは、被験者にウェアラブルデバイスを装着させ、24時間の通常の活動中に鼻に出入りする空気の流れを追跡した。研究者らは、嗅覚が正常であると自己申告した31人と、嗅覚を持たずに生まれた21人の被験者（「先天性無嗅覚症」として知られる）を追跡調査した。嗅覚のある人とない人の呼吸数はほぼ同じだったが、覚醒時の嗅覚のある人の呼吸パターンには、嗅覚のない人に比べて1時間あたり平均240回の吸入ピークがさらに含まれていた。これらの「ピーク」は、スニフ、つまり滑らかな呼吸の上にある小さな吸入を表し、グラフ化すると各吸入がギザギザの形になる。

睡眠中（過去の研究で、人々は匂いに対する敏感さや反応が鈍くなることが示唆されている）には、両グループ間で吸入ピークの数が均等になることを研究者らは指摘した。しかし、吸入量の変動など他の要因は、嗅覚のある人とない人の間で、睡眠中であっても大幅に異なっていた。全体として、これらの違いは、研究者らが呼吸パターンを分析するだけで、人の匂いの状態を 83% の精度で判断するのに十分だった。

もう一つの実験では、研究者たちは、制御された「無臭」の部屋で、嗅覚正常者32人の呼吸を追跡した。匂いのない環境では、嗅覚正常者の呼吸は無嗅覚者の呼吸に非常に似たものになったことがわかった。これは、呼吸パターンが感覚能力と環境の相互作用であることを示唆している。

匂いと健康

嗅覚の欠如は、先天性無嗅覚症の1万人に1人という稀な例のように、生まれつきのものである可能性があります。また、感染症、脳損傷、長期の喫煙、またはその他の原因の結果として、嗅覚の一部または全部を失った場合のように、嗅覚障害は「後天性」である可能性があります（これは先天性のものよりもはるかに一般的であり、特に高齢者やコロナ後の世界では顕著です）。

後天性無嗅覚症やその他の嗅覚障害は、うつ病、糖尿病、肥満、認知機能低下、パーキンソン病やアルツハイマー病などの神経変性疾患など、さまざまな健康状態に関係しています。ある分析によると、嗅覚を失った 57 歳以上の人は、匂いを感知する能力を保持している同年代の人よりも 5 年間で死亡する可能性が 3 倍高いことがわかりました。

リード氏とゲイン氏は、こうした関連の方向性や、嗅覚が死亡率などに関係するメカニズムについてはよくわかっていないと述べている。多くの場合、嗅覚は比喩的に炭鉱のカナリアのようなもので、衰えそのものの引き金ではなく、より広範な衰えや病気の始まりを告げるものだと研究者は考えているとリード氏は説明する。

しかし、嗅覚を失った多くの人々は、新たに発見された無嗅覚症に起因する生活の質の大幅な低下を報告しており、食生活の変化、うつ病や感情の鈍化、社会的孤立などがその原因であるとされています。呼吸は明らかに生存に不可欠です。私たちの体は酸素を取り込み、二酸化炭素を排出する必要があります。呼吸の仕方の微妙な変化が心拍数、さらには気分やストレスレベルなどに影響を与えることはよく知られています。そのため、研究の著者らは、嗅覚に関連した呼吸の違いが、嗅覚喪失による既知の健康への悪影響と関連している可能性があると示唆しています。「呼吸パターン、特に鼻の空気の流れのパターンの変化は、生理的および精神的健康に影響を与える可能性があります」と著者らは書いています。

落とし穴がある

しかし、この研究の大きな限界は、先天性無嗅覚症の人と正常な嗅覚者との比較のみであり、後天性無嗅覚症の人との比較ではないことだと、ブラウン大学の神経科学者で非常勤教授で、 「欲望の香り：謎めいた嗅覚の発見」の著者であるレイチェル・ハーツ氏は言う。生涯にわたる嗅覚障害は、嗅覚を失うこととは対照的に、同様の一連の問題とは関連していないと彼女は説明する。「先天性無嗅覚症の人が、後天性無嗅覚症の人が直面する可能性のある健康関連の危険に対してより高いリスクがあると示唆する文献はない」とハーツ氏は言う。

ゲイン氏もその批判に同意している。呼吸の変化が後天性無嗅覚症に関連する健康問題の一因となる可能性があるというのは「興味深い推測だが、研究はそれを直接的に裏付けるものではない」と同氏は言う。実際、一般的に健康な先天性無嗅覚症のグループに焦点を当て、それでも独特の呼吸パターンを特定することで、研究著者らは自らの考えを弱めているようだと同氏は指摘する。

研究で特定された呼吸パターンが健康に影響を及ぼす可能性があるかどうかをより正確に判断するため、ポピュラーサイエンスが話を聞いたすべての情報源は、後天性嗅覚喪失の患者で同じ観察結果が繰り返されることを望んでいると述べた。さらに、血中酸素濃度などの生理学的マーカーを呼吸とともに追跡することで、影響を解明するのに役立つ可能性があると、ケベック大学トロワリビエール校の化学感覚神経解剖学准教授、ヨハネス・フラスネリは言う。示唆された関連性がさらなる研究で裏付けられれば、呼吸エクササイズは嗅覚喪失の健康影響を軽減する「低リスク、高リターン」の方法であることが判明するかもしれないとリードは言うが、それは可能性が大いにあるとしか言えない。「これは、多くの[フォローアップ]研究になると思うものの始まりです」と彼女は付け加えた。

それでも、この研究は、それ自体でも、しばしば見過ごされる分野において「魅力的で不可解な発見」を提供しているとフラスネリ氏は言う。嗅覚と呼吸が関連しているというのは基本的なことのように思えるかもしれないが、嗅覚は他の感覚に比べてあまり研究されていないため、その科学的な範囲が理解されるまでに今に至るまでかかっていた。「これは、嗅覚をもう少し真剣に受け止める必要があることを示しています」とゲイン氏は言う。