この匂いシンセサイザーは、匂いを嗅いで音楽のように演奏できる

「チーズの嘔吐物」と「ポップコーン」を混ぜると何ができるでしょうか？「ヘーゼルナッツ」と「コリアンダーシード」、そして「スモーク」の香りを加えるとどうなるでしょうか？

10 月 28 日から、その答えが見つかるチャンスがあります。食品飲料博物館の MOFAD ラボの初展示「フレーバー: フレーバーの作り方と偽り方」では、訪問者が化学物質と感覚の関係を探ることができるインタラクティブ ディスプレイである嗅覚シンセサイザーで、これらの音やその他の音を演奏できます。(チケットはオンラインで購入できます。)

匂い合成装置の前身はいくつかある。1902年、詩人で奇怪な審美家だったサダキチ・ハルトマンがカーネギー・ライシーアムで「香水コンサート」を開き、扇風機と精油を使って観客を極東の旅へと誘ったが、5分も経たないうちにブーイングで退場させられた。1922年の『サイエンス・アンド・インベンション』誌では、音階に応じた匂いを奏でるキーボード「匂いオルガン」が紹介されている。この楽器のイラストには、ベートーベン風の髪型をした巨匠がバルブとジャーを取り付けたピアノを弾いているが、この機械が作られたという証拠はない。ボリス・ヴィアンの1947年の小説『昼の楽譜』を基にしたミシェル・ゴンドリーの2013年の映画『ムード・インディゴ』では、ピアノで演奏される曲に合わせてピアノカクテルが作られる。

しかし、MOFAD ラボの嗅覚シンセサイザーは、スタインウェイというよりは、太いアーケード スタイルのボタンと波形チューブを備えた Moog モジュラー シンセサイザーに近いものです。MOFAD ラボは、教育的な匂いのディスプレイをどのように設計し、構築したのでしょうか。嗅覚シンセサイザーや博物館のその他のインタラクティブな匂いのディスプレイを動かすテクノロジーは、ラボ、具体的には、味覚と嗅覚の科学を研究するフィラデルフィアの研究機関であるモネル化学感覚センターの嗅覚研究室で生まれました。

展示の企画の初期段階で、MOFAD チームは、風味の複雑さをわかりやすくインタラクティブに表現する方法についてブレインストーミングを行いました。(私は MOFAD の諮問委員会のメンバーで、風味添加物の歴史や風味産業の成長を記録した展示の他の部分の制作にも協力しました。)

オンデマンド印刷のフレーバーストリップで、訪問者が自分だけのフレーバー化学冒険を選べる？ あるいは、各層がそれぞれ異なるフレーバー相互作用を示す、ハイテクで永遠に残るゴブストッパーのようなもの？ 「訪問者に無限の可能性を感じさせるものを求めていました」と、MOFAD のプログラムディレクター、エマ・ボースト氏は説明する。「また、匂いや味、そして脳が同じ化学物質を非常に異なる方法で解釈する方法についてのアイデアを、より抽象的でないものにしました。」

その後、カクテル技術の魔術師で博物館の創設者でもあるデイブ・アーノルドは、マーク・シャッツカーの著書『ドリトス・エフェクト』で「バーチャル・アロマ・シンセサイザー」について触れているのを見つけました。世界最大のフレーバー会社の一つであるジボダン社が開発したこのアロマ・シンセサイザーは、さまざまなフレーバーを吹き出す「トランペット型の装置」で、同社では製品の市場テストや改良に使用しています。MOFAD のチームは、同様の機械を展示に使用できるかと考えました。しかし、すぐにジボダン社の独自技術は博物館には実用的ではないと気付きました。

ここで、モネル大学の感覚神経科学者ジョエル・メインランドが登場します。メインランドの研究室では、彼が「原始的な匂い」と呼ぶものを探しています。化学刺激に対する嗅覚受容体の活動パターンをマッピングし、それを人間の感覚反応と相関させることで、メインランドは、さまざまな方法で組み合わせて人間の匂いの風景全体を再現できる限られた一連の化合物を特定したいと考えています。これは、カラープリンターが 3 色のインクのみを使用してフルカラー画像を再現できるのと同じです。しかし、人間の目には 3 種類の光受容細胞しかありませんが、嗅覚系には約 400 種類の受容体があります。

メインランド氏の研究室では、同氏が「400次元問題」と呼ぶ問題を解決するために、嗅覚計を使用しています。嗅覚計は揮発性の芳香性化学物質を正確な量放出する装置で、被験者が匂いを感知し、それにどう反応するかを研究するために科学者が使用します。多くの嗅覚計にはチャネルが1つ、またはせいぜい数個しかありません。これは、一度に1つの化合物のみをテストする、感覚閾値や遺伝子と嗅覚受容体の関係などを調査する研究に適しています。しかし、同氏は異なる化学物質の混合物が感覚と知覚にどのように影響するかに興味があるため、数十の化合物を組み合わせることができ、比較的安価に構築でき、変更やプログラムが簡単なマルチチャネル嗅覚計が必要でした。

メインランド氏によると、匂いを研究する研究者は、必要な機能の組み合わせを得るために設計をいじり回しながら、最終的に独自の嗅覚計を作ることになることが多いという。（彼はカリフォルニア大学バークレー校の大学院指導教官で、現在はワイツマン研究所の神経生物学部門を率いるノアム・ソベル氏から基礎の一部を学びました。「彼は神経科学者になる前は配管工でした」とメインランド氏。「彼は素晴らしい嗅覚計を作っています。」）

彼が現在使用している 48 チャンネルの嗅覚計は、アーノルド氏、ボースト氏、および MOFAD 展示チームの他のメンバーが今年初めにモネルを訪問した際に実際に動作しているのを目撃したものです。「ラボ全体がキャラメルの綿菓子とフルーティーな香りでいっぱいでした」とボースト氏は回想します。「本当に圧倒されました。」

しかし、それは完璧な解決策のようにも思えた。MOFAD チームにとって、メインランドのラボで使用されている嗅覚計の魅力は、それが非常にカスタマイズ可能でプログラム可能であることだった。基本設計は、入力を追加または削減するために、拡大または縮小できる。空気を継続的に浄化する排気システムや、ブルックリンのデザイン チームである Labour によるユーザー フレンドリーなインターフェイスなどのいくつかの変更により、嗅覚計は MOFAD ラボの 3 つのインタラクティブ ディスプレイで重要な役割を果たしている。

ボタンを押すだけで、訪問者は嗅ぐものを選択して変更することができます。

ボタンを押すだけで、来場者は嗅ぐものを選んで変えることができる。白い波形チューブの格子模様の上部から、香りのよい冷気の流れが出てくる。チューブの外側の縁は、象の鼻の先のように内側にカールしている。特に効果的な展示は、認識がどのように変化するかを示している。上のボタンを押すと、一日の終わりに湿ったフィルターに入った古くて冷たいコーヒーの匂いがする。下のボタンを押すと、本物のスカンク臭、フルフリルメルカプタンが鼻いっぱいに漂ってくる。しかし、両方のボタンを同時に押すと、2つの不快な化合物が混ざり合って、香り高い、焙煎したてのコーヒーを思わせる。

しかし、嗅覚計の完全な体験をするには、嗅覚シンセサイザーをお試しください。

フィラデルフィアの香料会社、デイビッド・マイケルの上級香料化学者ジャック・ファスタグ氏は、MOFAD と協力してシンセサイザーのプログラミング、つまり再生すべき化学調の選択に取り組んだ。彼の課題は、できるだけ多くの異なる香りを作り出すことができる 20 種類以下の化合物のセットを選択することだった。彼が選んだ調は、感覚特性と化学名の両方で表現され、完全に心地よくすぐに馴染みのあるもの (ココナッツ、またはガンマヘキサラクトン) から、それほど心地よくはないが同じくらい馴染みのあるもの (前述の「チーズのような、嘔吐物」、別名酪酸)、そして、まったく食べ物らしくない言葉で表現されるが実際に食べ物である化合物 (たとえば、「マニキュア除去剤」、フルーティーな香りに甘い発泡性を加えるエチルアセテート) まで多岐にわたる。

ファスタグは、自由な演奏に構造を与えるために、シンセの上に2～4種類の化学物質のコードであるレシピも開発しました。イソアミルアセテート、イソアミルアルコール、エチルアセテートの3つを演奏すると、明らかにキャンディバナナになります。もう1つ音（シス-3-ヘキサノール、「緑の葉」と表現される）を追加すると、バナナは熟れなくなり、緑のバナナの房に変わります。

しかし、匂いシンセサイザーで遊んでいる訪問者は、楽譜から離れて、独自の組み合わせ、複数の匂いの不協和音、または連続した異なる音のアルペジオを探求するよう奨励され、おそらく、ありそうもない組み合わせで、奇妙な現象、突然の知覚の変化、素敵なハーモニー、予期せぬ喜びを発見するでしょう。

勉強になりますが、とても楽しいです。Boast 氏は「私たちは、人々にフレーバーリストのようにプレイしてもらいたいのです」と語っています。

ナディア・ベレンスタインはペンシルバニア大学で科学史と社会学の博士号を取得中の学生です。彼女の博士論文は、米国における合成香料と香料科学の歴史について語っています。彼女の研究の詳細については、彼女のブログ「Flavor Added」をご覧いただくか、Twitter で @thebirdisgone をフォローしてください。

表紙画像：シャノン・スタージス