嗅覚トレーニング:コロナが生み出した科学分野

Premiere Peau 1 min

考え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はなく、文学が高貴にし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、つい最近までほとんどの人が名前すら知らなかった。

10分で読めます

2020年の春、何百万人もの人々が見えない建築物が消えた世界で目を覚ました。コーヒーには温かみがなく、ニンニクには脅威がなく、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。世界はまだそこにあり、視覚的には無傷だったが、誰もそれがすべてを支えていることを教えてくれなかった次元が空っぽになっていた。

その後に起こったことは医学史上最も奇妙なエピソードの一つだ。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、無名で地味で、世界中でおそらく二十数人の研究者にしか研究されていなかったが、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人もの人々が、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人のように意識的に嗅いだ。

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デモンストレーションの一つに偶然出くわしたのだ。


トーマス・フンメルと嗅覚研究の辺境

このプロトコルには名前と父親がいる。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。嗅覚システムは神経科学の階層の中で辺境だった。視覚には皮質があり、聴覚には人工内耳があった。嗅覚には逸話と諦めしかなかった。

フンメルは諦めていなかった。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報告した人はより完全に回復する傾向があった。この観察は非公式だったが、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直感をプロトコルにまとめた。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。ヘニングは匂いの知覚を6つの頂点を持つ幾何学的プリズムとして記述した:花のような、果実のような、樹脂のような、スパイシーな、腐敗した、燃えた。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。バラは花のような、レモンは果実のような、ユーカリは樹脂のような、クローブはスパイシーな。腐敗と燃えた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。朝と晩の1日2回、患者は順番に各瓶を開け、10〜15秒間優しく吸い込み、匂いに集中するか、匂いが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、対照群と比べて嗅覚機能の統計的に有意な改善を示した。後続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で発表したシステマティック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、この結果は注目に値した。ほとんど費用がかからず、副作用もなく、神経系に測定可能な構造的・機能的変化をもたらす介入がここにあったのだ。

ほとんど誰も気づかなかった。


嗅覚ニューロンは成人期を通じて再生する

嗅覚トレーニングがなぜ効果的かを理解するには、嗅覚システム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システムである。

鼻腔の高い位置にある切手大の嗅覚上皮には約600万の嗅覚受容ニューロンがあり、それぞれが個体ごとに遺伝的にユニークだ。各ニューロンは表面に約400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Cell誌でのノーベル賞受賞研究でマッピングされた。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。

ここで重要な点は、嗅覚受容ニューロンの寿命は30〜60日しかないことだ。上皮の基底幹細胞から生まれ、成熟し、篩板を通って軸索を伸ばし、嗅球でシナプス接続を形成し、数週間機能し、死ぬ。このサイクルは止まらない。文字通り、毎月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ガイダンスに従い、嗅球の正しい標的を見つける。同じ受容体タイプを発現するニューロンは同じ球状のシナプスクラスター(グロメルルス)に収束し、正確な空間マップを作る。このマップは継続的に書き換えられるが、ガイダンスは安定しているため、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、設計図が同じなので改修に気づかない。

ウイルスが嗅覚上皮を損傷すると(SARS-CoV-2、インフルエンザ、ライノウイルスなどがそうする)、再生プロセスが誤ることがある。幹細胞は分裂し続け、新しいニューロンも生まれるが、ガイダンスが乱れることがある。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。バラをコードするグロメルルスに接続すべきニューロンが硫黄の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本来の特徴を思い出すよう求めることで、ガイド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トップダウンの神経フィードバックを増加させるかもしれない。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的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た言葉「注意」

プロトコルに埋もれているが、通常よりももっと注目されるべき言葉がある。それは注意だ。

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。「各匂いに集中しなさい。フォーカスしなさい。どんな匂いか思い出そうとしなさい」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、受動的な匂い曝露、例えば部屋の環境香り付けは、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少ないということだ。匂いを嗅ごうとする行為、意識的に嗅覚信号に注意を向けることは、単に分子に近いだけではない薬理学的に活性な行為のように見える。

嗅覚を受動的な感覚と考えるとこれは非常に奇妙な発見だ。多くの人は嗅覚を「匂いが漂ってきて、それを認識するだけ」と想像する。しかし神経科学は異なる話を伝えている。嗅覚知覚は構築物であり、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。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、知覚は生物が受動的に経験するのではなく、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、治療そのものである。彼ら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。物理的には瓶を開けて嗅ぐだけなので特別な装置や能力は不要だ。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、視覚システムはその支配を取り戻そうとする。瓶を鼻の下に置きながら他のことを考える誘惑は圧倒的だ。そして形だけの行為は効果がほとんどない。


ポストコロナの嗅覚教育への渇望

コロナ後の嗅覚トレーニングの爆発は、嗅覚教育への巨大で満たされていない渇望を明らかにした。2020年以前、嗅覚を意図的に訓練していたのは専門家、調香師、フレーバリスト、ソムリエ、醸造学者、ティーテイスター、そして少数の感覚科学者だけだった。これらの分野は嗅覚の鋭敏さが固定された特性ではなく、体系的な練習を通じて発達するスキル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からではなく、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。

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、文脈、期待によって異なる匂いに感じられること、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、鼻はすぐに順応し曝露間に休息が必要なこと、嗅覚が鋭い日とそうでない日があること(理由はほとんど謎のまま)など。

一夜にして小規模な産業が生まれた。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、Etsy、ヨーロッパの薬局に現れた。英国の嗅覚喪失擁護者クリッシ・ケリーが設立したAbScentのような慈善団体は何十万人もの人々の命綱となった。Facebookグループは相互支援のコミュニティに膨れ上がり、メンバーは進捗を執拗かつ感動的な詳細で記録した。嗅覚の訴えを特に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はおらず、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なかった。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が増えた。控えめだが確かな意味で、嗅覚の世界により存在感を持つようになったのだ。


損傷していない鼻に対する指向的注意の効果

これは嗅覚トレーニングの話の中で最も興味深く、医学文献で最も議論されていない含意かもしれない。もし指向的な嗅覚注意が損傷した嗅覚を修復できるなら、損傷していない嗅覚には何ができるのか?

感覚科学の数十年の証拠に基づく答えは:かなりのことができる。健康な被験者での嗅覚トレーニング研究は、匂いの識別、同定、感度の改善を示している。効果は大きくはなく、持続的な努力が必要だが、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。筋肉のようなもの、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なものだ。

この広い原理はすべての感覚モダリティに当てはまるが、嗅覚で最も劇的だ。なぜなら嗅覚は最も無視されている感覚だからだ。私たちは視覚に飽和し、嗅覚に貧しい文化に生きている。色には百の言葉があるが匂いにはほとんどない。この貧困を色として匂いを見る共感覚者は私たちより流暢に扱う。絵画の正確な青の色合いは説明できても、2つ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、無嗅覚症患者が4つのエッセンシャルオイルの瓶で行うにせよ、調香師が千の原料で行うにせよ、あるいは誰でも空気が実際にどんな匂いかに気づくために一時停止するにせよ、基本的にはその無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すが、意識の中心ではなく周辺で処理されていたものに注意を向ける行為である。


人類は何千年も嗅覚トレーニングをしてきた

最後に皮肉なことを指摘しておきたい。フンメルプロトコルの科学的検証、ランダム化試験、イメージング研究、神経生物学モデルがいくらあっても、嗅覚トレーニングの核心メカニズムは、人類が何千年も前からそれと呼ばずに行ってきたものだ。古代寺院の香の儀式中世の交易路のスパイス市場。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注意の構造化された実践である。

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、人間の嗅覚システム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:それは単純で根本的な行為、嗅覚が伝えていることに注意を向けるよう求められることだった。

私たちが耳を傾けるにはパンデミックが必要だった。


コレクション