嗅覚トレーニング:コロナが科学分野を生み出した方法

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これまで意識したこともなかった感覚を失うという特有の恐怖。想像力がリハーサルする失明でもなければ、文学が高貴に描いてきた聴覚障害でもない。しかし、嗅覚の完全な喪失である無嗅覚症は、つい最近まで多くの人が名前すら知らなかった。

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2020年春、何百万もの人々が目に見えない世界の構造が消えた世界で目覚めた。コーヒーはもはや温かみを持たず、ニンニクはその刺激を失い、自分の子どもたちも何の匂いもしなかった。その喪失は骨折の痛みのような痛みではなかった。それは存在論的なものだった。世界は視覚的にはそのままだったが、誰も教えてくれなかった、すべてを支えていた次元が空っぽになっていたのだ。

その後に起きたことは医学史上最も奇妙な出来事の一つである。ドイツの大学研究室で開発されたリハビリテーションプロトコルは、地味で目立たず、世界中でおそらく二十数人の研究者しか研究していなかったが、一夜にして世界的な現象となった。絶望し、医師からほとんど見放された何百万もの人々が、毎日2回、キッチンのテーブルに座り、小さなエッセンシャルオイルの瓶を鼻の下に持ち、再び歩くことを学ぶかのような集中力で嗅いだ。

彼らは嗅覚トレーニングをしていた。そしてそれによって、現代科学が示した最も顕著な神経可塑性の証明の一つに偶然たどり着いたのだ。

このプロトコルには名前と創始者がいる。トーマス・フンメルは、ドレスデン工科大学の耳鼻咽喉科教授で、1990年代初頭から嗅覚障害を研究していた。当時、嗅覚を研究していると同僚に言うことは、瓶の蓋を集めていると告白するのとほぼ同じだった。嗅覚系は神経科学の階層で盲点だった。視覚には大脳皮質があり、聴覚には人工内耳があったが、嗅覚には逸話と諦めしかなかった。

フンメルは諦めなかった。臨床文献がほとんど無視していたことに気づいていた:ウイルス後の無嗅覚症の患者の中には時間とともに嗅覚を回復する者がいて、回復中に積極的に匂いを探すとより完全に回復する傾向があった。これは非公式な観察だったが、後にすべての種となった。

2009年までに、フンメルと彼のチームはその直感をプロトコルとして正式化した。4つのエッセンシャルオイル、バラ、ユーカリ、レモン、クローブは、1916年にドイツの心理学者ハンス・ヘニングが提唱した分類システムに基づいて選ばれた。ヘニングは嗅覚知覚を6つの頂点を持つ幾何学的プリズムとして記述した:花の香り、果実の香り、樹脂の香り、スパイシーな香り、腐敗臭、焦げ臭。フンメルの4つのオイルはこの6つのうち4つのカテゴリーを代表している。バラは花の香り、レモンは果実の香り、ユーカリは樹脂の香り、クローブはスパイシーな香り。腐敗臭と焦げ臭は家庭の調和のために除外された。

指示は非常にシンプルだった。朝と夜の1日2回、患者は順番に各瓶を開けて10〜15秒間優しく吸い込み、匂いに集中する。匂いが感じられない場合は匂いの記憶に集中する。最低期間は12週間。改善があれば、その後数ヶ月続くことが多い。

2009年にフンメルのグループがThe Laryngoscopeに発表した最初のランダム化比較試験は、対照群に比べて嗅覚機能の統計的に有意な改善を示した。後の研究もこの結果を再現した。2017年にソロコフスカらがRhinologyで発表した系統的レビューもそれを確認した。嗅覚医学の基準では、治療的ニヒリズムがデフォルトの姿勢である分野で、これは注目すべき結果だった。ほとんど費用がかからず、副作用もなく、神経系の構造的・機能的変化を測定可能に生み出す介入だったのだ。

ほとんど誰も気づかなかった。

嗅覚トレーニングがなぜ効果的かを理解するには、嗅覚系の異常な特徴を知る必要がある:それは成人期を通じて一次ニューロンを継続的に再生する唯一の感覚系である。

鼻腔の高い位置にある切手大の嗅覚上皮には約600万の嗅覚受容体ニューロンがあり、それぞれが個人固有の遺伝子を持つ。各ニューロンは表面に約400種類の機能的受容体遺伝子から選ばれた単一のタイプの臭気受容体を発現している。これはリンダ・バックとリチャード・アクセルの1991年のノーベル賞受賞研究でCellに発表された。空気中の分子がこれらの受容体の一つに結合すると、ニューロンは発火する。信号はニューロンの軸索を通り、頭蓋底のふるい状の骨である篩骨板の小さな穴を通って嗅球に入り、嗅覚の最初の中継点となる。

ここが重要な点だ:嗅覚受容体ニューロンの寿命は30〜60日しかない。上皮の基底幹細胞から生まれ、成熟し、篩骨板を通って軸索を伸ばし、嗅球でシナプスを形成し、数週間機能して死ぬ。このサイクルは止まらない。あなたは毎月文字通り嗅覚を再構築しているのだ。

この絶え間ない再生はシステムの大きな強みであり、同時に大きな脆弱性でもある。通常は新生ニューロンが化学的な誘導信号に従って嗅球の正しい標的を見つける。受容体タイプが同じニューロンは同じ球状のシナプス群であるグロメルルスに収束し、正確な空間マップを作る。このマップは常に書き換えられるが、誘導信号が安定しているため、新しい世代のニューロンは同じトポグラフィーを再現する。結果はシームレスで、改装に気づくことはない。間取り図は変わらないからだ。

ウイルスが嗅覚上皮を損傷すると、SARS-CoV-2をはじめインフルエンザやライノウイルスなどと同様に、再生プロセスが誤ることがある。幹細胞は分裂を続け、新しいニューロンも生まれるが、誘導信号が乱れる。新生ニューロンは、すべての標識が消えた街の通勤者のように、誤ったグロメルルスに軸索を伸ばす。バラの匂いをコードするべきニューロンが硫黄の匂いをコードするグロメルルスに接続してしまう。この誤配線の主観的体験がパロスミアであり、馴染みの匂いが歪み、通常は吐き気を催すものに変わる恐ろしい状態だ。コーヒーは下水の匂い、チョコレートはガソリンの匂い、パートナーの肌は焦げたゴムの匂いになる。

嗅覚トレーニングはまさにこの点で介入する。同じ4つの匂いを繰り返し提示し、患者にそれぞれに意識的に注意を向け、現在の知覚が歪んでいたり欠如していても記憶からその本来の特徴を呼び起こすよう求めることで、誘導された神経可塑性の一形態を提供しているように見える。繰り返しの刺激が再生中のニューロンに正しいグロメルルス標的を見つけさせる。注意の要素は、正しい接続を強化し誤った接続を剪定するのを助けるトップダウンの神経フィードバックを増加させる可能性がある。数週間から数ヶ月かけて、嗅球の空間マップは徐々に回復する。

メカニズムは完全には解明されていない。明らかな理由で、嗅覚トレーニング中の人間の嗅覚上皮の連続生検は行われていない。しかし、機能的脳イメージング、心理物理学的検査、動物モデルからの収束する証拠は説得力がある。嗅覚トレーニングは自然回復を加速し、方向付ける。

プロトコルに埋もれている一語が通常よりも注目に値する。それは注意という言葉だ。

フンメルの指示は「1日2回4つの匂いに曝露しなさい」とは言わない。「それぞれの匂いに集中しなさい。集中し、その匂いがどうあるべきかを思い出しなさい」と言う。この違いは偶然ではない。複数の研究が示しているのは、受動的な匂いの曝露、例えば部屋の香り付けは、同じ曝露でも意図的で集中した注意と組み合わせた場合よりも改善効果が著しく低いということだ。匂いを嗅ごうとする行為、意識を嗅覚信号に向ける行為は、単に分子に近づくだけではない薬理学的な効果を持つように見える。

これは嗅覚を受動的な感覚と考えると非常に奇妙な結果だ。多くの人は嗅覚を「匂いが通り過ぎて私たちがそれを認識するだけのもの」と想像しがちだ。しかし神経科学は異なる物語を語る。嗅覚知覚は、ボトムアップの感覚信号とトップダウンの期待、記憶、注意状態の相互作用からリアルタイムで組み立てられる構築物だ。匂いに集中すると、単に匂いを多く受け取るのではなく、化学信号を知覚に変換する神経計算を変えているのだ。

哲学者アルヴァ・ノエは2004年の著書Action in Perceptionで、知覚は生物が受け身で経験するものではなく、能動的に行うものだと論じた。嗅覚トレーニングは臨床医学におけるこの命題の最も文字通りの具現化かもしれない。患者は他者から施される治療の受け手ではなく、治療そのものであり、その注意が有効成分なのだ。

ちなみにこれが嗅覚トレーニングが難しい理由でもある。身体的には特別な装置や能力は不要で、瓶を開けて嗅ぐだけだ。しかし注意力の面で、15秒間集中して嗅覚に注意を向け続けるのは多くの人にとって本当に大変な作業だ。心はさまよい、視覚系がその支配を取り戻そうとする。瓶を鼻の下に置きながら別のことを考える誘惑は圧倒的で、形だけの行為では効果はほとんどない。

コロナ後の嗅覚トレーニングの爆発は、嗅覚教育に対する巨大で満たされていない欲求を明らかにした。2020年以前、嗅覚を意図的に鍛えていたのは専門家だけだった:調香師、フレーバリスト、ソムリエ、ワイン学者、ティーテイスター、そして少数の感覚科学者。これらの職業は嗅覚の鋭敏さが固定された特性ではなく、長年の体系的な訓練で培われる技能であることを常に認識していた。調香師の見習いは、鼻の構造が他の人と違うわけではなく、繰り返しと注意を通じて嗅覚情報を識別・分類する認知構造を築いているため、目隠しで原料を識別する訓練に数ヶ月を費やすのだ。

コロナの無嗅覚症危機はこの知識を民主化した。突然、一般の人々が調香学生が最初の年に学ぶことを学び始めた:嗅覚は能動的な関与を必要とすること、匂いに名前をつけることが知覚を助けること、同じ分子でも濃度や文脈、期待によって匂いが変わること、嗅覚記憶は視覚や聴覚の記憶よりも持続的で感情的に強いこと、鼻はすぐに慣れてしまい曝露の間に休息が必要なこと、そしてある日は嗅覚が他の日より鋭いことがあり、その理由はほとんど謎のままであること。

一夜にして小さな産業が生まれた。4つの標準的なオイルを含む嗅覚トレーニングキットがAmazonやEtsy、ヨーロッパの薬局に現れた。英国の嗅覚喪失活動家クリッシ・ケリーが設立したAbScentのような支援団体は何十万人もの人々の命綱となった。Facebookグループは進捗を熱心かつ感動的に記録する相互支援コミュニティに膨れ上がった。嗅覚の訴えを真剣に受け止めてこなかった医療界(聴覚専門医に相当する嗅覚専門医もなく、嗅覚リハビリの保険コードもない)は、遅ればせながら注目せざるを得なくなった。

嗅覚トレーニングの信奉者の中にはさらに進んだ人もいる。嗅覚を回復した後もトレーニングをやめず、意図的な嗅覚の練習が病気前の基準を超えて知覚を鋭くしたことに気づいた。今まで気づかなかった微妙な違いを検出できるようになり、匂いを表現する語彙も増え、控えめながら確かに嗅覚の世界により存在感を持つようになったのだ。

これが嗅覚トレーニングの物語の最も興味深い示唆であり、医学文献で最も議論されていない点かもしれない。もし意図的な嗅覚の注意が損なわれた嗅覚を修復できるなら、健全な嗅覚に対しては何ができるのか?

数十年の感覚科学の証拠に基づく答えは:かなりのことができる。健康な被験者を対象とした嗅覚トレーニング研究は、匂いの識別、同定、感度の向上を示している。効果は大きくはなく、持続的な努力を要するが、確かなものだ。人間の鼻は不変の仕様を持つ固定された器官ではない。筋肉のように、あるいは構造化された入力とフィードバックによって識別力が増す神経ネットワークのように振る舞うのだ。

この原理はすべての感覚様式に当てはまるが、嗅覚で最も劇的だ。なぜなら嗅覚は最も軽視されている感覚だからだ。私たちは視覚に満ちた文化に生き、嗅覚は貧しい。色には百の言葉があるが匂いにはほとんどない。この貧困を匂いを色として見る共感覚者は私たちより流暢に乗り越えている。絵画の正確な青の色合いは説明できても、2種類の白ワインの違いを言葉にするのは難しい。これは鼻の限界ではなく、注意の限界だ。

嗅覚トレーニングは、無嗅覚症の患者が4つのエッセンシャルオイルを使う場合も、調香師が千の原料を使う場合も、単に空気の匂いに気づくために立ち止まる人でも、本質的にはこの軽視を逆転させる練習だ。常にそこにあった情報に注意を払い、同じニューロンに届き、同じ分子カスケードを引き起こしているが、意識の周辺ではなく中心で処理する行為なのだ。

最後に一つの皮肉を記しておきたい。フンメルのプロトコルは科学的に検証され、ランダム化試験、イメージング研究、神経生物学的モデルがあるにもかかわらず、嗅覚トレーニングの中心的メカニズムは人類が何千年も名前を付けずに行ってきたものだ。古代寺院の香炉の儀式中世の香料交易路の市場、18世紀医学で憂鬱症に処方された庭園散歩、目を閉じてグラスを回し嗅ぐソムリエ。これらはすべて、それぞれの方法で嗅覚の注意を構造化した実践である。

トーマス・フンメルは嗅覚トレーニングを発明したのではない。彼はそれを測定し、形式化し、証明した。そしてそれによって、人間の嗅覚系がずっと待ち望んでいたものに名前とメカニズムを与えたのだ:それは、嗅覚が私たちに伝えていることに注意を向けるという、単純で根本的な行為である。

私たちが耳を傾けるにはパンデミックが必要だった。

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