두 사람이 같은 열린 병을 향해 서 있습니다. 한 사람은 제비꽃과 콜드 크림 냄새가 난다고 말하고, 다른 한 사람은 나무 깎는 냄새만 난다고 말합니다. 그들은 시적 표현을 하는 것도, 맛을 표현하는 것도 아닙니다. 그들은 완전한 정직함으로 두 가지 양립할 수 없는 현실을 보고하는 것입니다.
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이것은 은유가 아닙니다. 이것은 측정입니다.
20세기 대부분 동안, 조향은 너무 근본적이어서 한 번도 의문시되지 않았던 가정에 기반했습니다: 향수는 한 번 만들어지면 고정된 객체라는 것. 조향사는 구조를 만듭니다. 착용자는 그것을 받습니다. 향기의 냄새에 대한 의견 차이는 '주관성'이라는 단어 아래 분류되었고, 그 단어는 엄청난 생물학적 사실을 덮는 카펫 역할을 했습니다.
그 카펫이 걷혔습니다. 그 아래에 있는 것은 우리가 향수가 무엇인지, 누구의 것인지, 조향사와 착용자가 의미 있는 방식으로 같은 예술 작품을 경험하는지에 대해 알고 있다고 생각했던 모든 것을 바꿉니다.
유전적으로 고유한 400가지 수용체 유형
인간의 코는 눈이 빛을 감지하는 방식과 다르게 냄새를 감지합니다. 시각은 세 가지 종류의 원추세포로 작동합니다. 청각은 기저막을 따라 주파수 구배로 작동합니다. 후각은 약 400개의 독립적인 수용체 단백질로 작동하며, 각각은 고유한 유전자에 의해 암호화되고, 각각 다른 분자 형태에 맞춰져 있습니다. 숨을 들이쉴 때, 휘발성 분자들이 코 안쪽 상단의 우표 크기 조직인 후각 상피에 결합하며, 각 분자는 열쇠가 자물쇠에 맞듯 수용체에 맞습니다. 동시에 활성화되는 수용체 조합이 인식을 만듭니다. 장미는 하나의 신호가 아닙니다. 장미는 50~60개의 수용체가 동시에 울리는 화음이며, 뇌는 그 화음을 '장미'로 해석합니다.
여기서 문제가 시작됩니다.
인간은 약 800개의 후각 수용체 유전자를 가지고 있으며, 이는 인간 게놈 프로젝트에 의해 지도화되고 와이즈만 과학 연구소의 도론 란셋과 동료들에 의해 상세히 분류되었습니다. 그 중 절반 이상은 의사유전자입니다: 기능을 잃은 복제본, 진화의 잔해로, 한때 기능성 수용체를 암호화했지만 수천 년에 걸쳐 돌연변이가 쌓여 더 이상 작동하는 단백질을 생성하지 못하는 유전자입니다. 따라서 약 400개의 기능성 수용체가 남습니다. 그러나 '기능성'이라는 단어도 관대합니다. 그 400개 내에서도 개인 간 변이는 엄청납니다.
단일 염기 다형성(SNP)은 DNA 서열의 점 돌연변이입니다. 한 글자가 바뀝니다. 대부분의 유전자에서는 한 글자 변화가 눈에 띄는 변화를 일으키지 않습니다. 그러나 나노미터 단위로 분자를 정확히 잡아야 하는 후각 수용체 유전자에서는 한 글자 변화가 결합 부위의 형태를 바꿔 수용체가 감지하도록 만들어진 분자에 대해 무감각해질 수 있습니다. 또는 더 미묘하게는 수용체의 민감도를 바꿔, 어떤 사람은 10억분의 10 농도에서 감지하는 분자를 다른 사람은 10억분의 100 농도에서야 감지할 수 있게 만듭니다.
그 결과는 유전학자들이 특정 무후각증(specific anosmia)이라 부르는 현상입니다: 후각 시스템은 정상적으로 작동하지만 특정 분자 하나만 냄새를 맡지 못하는 상태입니다. 본인은 알 수 없습니다. 결코 알 수 없습니다. 왜냐하면 결핍된 분자를 한 번도 맡아본 적이 없기 때문입니다. 색맹과 달리, 특정 무후각증은 테스트 차트로 증명할 수 없습니다. 특정 무후각증은 그 사람에게 보이지 않는 것입니다. 단지 약간 다른 후각 세계에 살고 있을 뿐이며, 노래에서 어떤 음이 빠졌는지 알 방법이 없습니다.
안드로스테논: 3분의 1이 맡지 못하는 분자
가장 많이 연구된 예는 안드로스테논입니다. 트러플, 셀러리, 돼지고기, 인간 땀에서 발견되는 스테로이드 화합물입니다. 1970년대 연구자들은 무후각증 검사에서 특이한 패턴을 발견했습니다: 참가자의 약 3분의 1이 안드로스테논을 전혀 맡지 못했으며, 농도가 높아 다른 참가자들이 방을 떠날 정도였음에도 그렇습니다. 맡을 수 있는 사람들 중에서도 반응은 두 그룹으로 나뉘었는데, 마치 다른 분자를 묘사하는 것 같았습니다. 어떤 사람은 쾌적하고 달콤하며 거의 꽃향기 같은 특성을 보고했고, 다른 사람은 공격적으로 소변 냄새 같고, 스스로 포기한 라커룸의 악취라고 묘사했습니다.
수십 년간 이것은 흥미로운 특이점으로 기록되었습니다. 그러다 2007년, 록펠러 대학의 안드레아스 켈러와 레슬리 보스할이 이 유전적 기초를 밝혀냈습니다. OR7D4라는 수용체가 안드로스테논에 결합합니다. OR7D4의 변이체는 SNP에 의해 생성되며, 안드로스테논을 쾌적하게 느끼는지, 혐오하는지, 또는 전혀 감지하지 못하는지를 결정합니다. 유전자형과 인식 간의 상관관계는 직접적이고 재현 가능하며, 병을 열지 않고도 타액 샘플만으로 사람의 반응을 예측할 수 있을 정도로 강력했습니다.
안드로스테논이나 그 구조적 유사체가 포함된 향수에 대해 생각해 보십시오. 그런 향수의 잔향은 하나의 경험이 아닙니다. 세 가지 경험입니다. 방에 있는 3분의 1은 아무것도 느끼지 못합니다. 3분의 1은 달콤함을 느낍니다. 3분의 1은 불쾌함을 느낍니다. 그 분자를 포함한 조향사는 자신의 OR7D4 변이에 따라 느끼는 냄새를 기준으로 조향했습니다. 조향사는 자신의 하드웨어가 측정 가능하고 유전적으로 결정된 방식으로 자신과 다른 청중을 위해 작곡하는 것입니다.
베타-이오논, 제비꽃, 그리고 OR5A1 수용체 유전자
베타-이오논은 제비꽃 향기의 주된 분자입니다. 또한 오리스 뿌리의 파우더리하고 아이리스 같은 특성, 일부 베리의 다면적인 단맛, 특정 우롱차의 따뜻한 꽃향기 밑바탕에도 기여합니다. 제비꽃 무더기에 얼굴을 파묻고 왜 그렇게 인기가 있는지 궁금했다면, OR5A1이 그 이유일 수 있습니다.
2013년 Current Biology에 발표된 제레미 맥레이와 동료들의 연구는 OR5A1의 유전적 변이가 베타-이오논에 대한 민감도에 극적인 영향을 미친다는 것을 보여주었습니다. 특정 변이체를 가진 사람들은 그것을 무겁고 거의 억압적인, 입안에 퍼지는 보라색 무게로 묘사할 정도로 강렬하게 인식합니다. 반면 다른 변이체를 가진 사람들은 희미하게 느끼거나 전혀 느끼지 못합니다.
이 분자는 조향에서 주변적인 것이 아닙니다. 아이리스는 고전 프랑스 전통에서 가장 귀중한 노트 중 하나입니다. OR5A1 민감도가 낮은 사람이 경험하는 아이리스 중심 조향은, 민감도가 높은 사람이 경험하는 것과 근본적으로 다른 객체입니다. 첫 번째 사람은 아이리스를 둘러싼 나무, 머스크, 수지 같은 보조 노트를 경험합니다. 두 번째 사람은 아이리스가 너무 두꺼운 제비꽃 파우더 벽처럼 느껴져 뒤의 모든 것을 가립니다. 이것은 같은 그림에 대한 두 가지 해석이 아닙니다. 같은 액자에 걸린 두 개의 다른 그림입니다.
유전적 변이는 모든 후각에 걸쳐 확장된다
안드로스테논과 베타-이오논은 가장 먼저 연구되어 가장 잘 문서화된 사례지만 특별한 것은 아닙니다. 이 원리는 후각 인식 전반에 걸쳐 적용됩니다.
강한 생선 냄새가 나는 트리메틸아민은 수용체 변이로 인해 일부 사람에게는 감지되지 않습니다. 숙성 치즈와 발 냄새의 원인인 아이소발레릭산은 민감도와 쾌감 반응 모두에서 유전적 변이를 보입니다. 1960년대 국제향료회사가 개발한 합성 머스크인 갈락솔리드는 전체 상업용 향수의 거의 절반에 사용되지만, 상당한 소수에게는 완전히 무감각이며, 이는 머스크가 베이스 노트로서 기능하는 방식에 큰 영향을 미칩니다.
각각은 피아노의 건반과 같아서 어떤 청취자에게는 존재할 수도, 없을 수도 있고, 조율되어 있을 수도, 아닐 수도 있습니다. 400개의 기능성 수용체와 각자의 SNP 프로필은 모든 인간이 고유한 수용체 지문을 가지고 있음을 의미합니다. 두 사람이 같은 후각 기구를 가지지 않습니다. 화음이 다릅니다. 따라서 음악도 다릅니다.
당신의 피부가 어떤 분자가 코에 닿는지 결정한다
유전자는 당신이 어떤 분자를 인식할 수 있는지 결정합니다. 피부는 어떤 분자가 먼저 코에 닿는지를 결정합니다.
향수는 고정된 객체가 아닙니다. 그것은 휘발성 시스템이며, 서로 다른 증기압, 분자량, 인간 피부 표면의 오일과 수분에 대한 친화도를 가진 분자들의 집합입니다. 향수가 피부에 닿으면, 개인마다 크게 다른 화학 환경에 들어갑니다. 피부 pH는 피부과 참고 자료에 따르면 약 4.5에서 6.5 사이이며, 이 범위는 특정 분자 군의 증발을 가속하거나 지연시킬 만큼 충분히 넓습니다. 피지 조성은 유전, 식단, 호르몬 상태, 스킨케어 루틴에 따라 다릅니다. 어떤 분자는 피지가 풍부한 피부에 잘 녹아 몇 시간에 걸쳐 천천히 방출됩니다. 같은 분자가 건조한 피부에서는 몇 분 만에 증발해 사라집니다.
그리고 마이크로바이옴이 있습니다. 인간 피부에는 수백 종의 박테리아가 서식하며, 그 구성은 지문만큼 개별적입니다. 이 박테리아들은 수동적인 거주자가 아닙니다. 그들은 대사 작용을 합니다. 분자를 분해하고, 조각을 재결합하며, 고유한 냄새를 가진 부산물을 생성합니다. 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스의 피터 도레스타인과 롭 나이트가 이끄는 연구는 인간 피부에서 방출되는 휘발성 유기 화합물이 거주하는 마이크로바이옴에 의해 크게 형성되며, 마이크로바이옴 서명이 시간이 지나도 안정적이어서 생체 인식 식별자로 사용될 수 있음을 보여주었습니다.
향기 분자가 피부에 닿으면 단순히 앉아 증발하지 않습니다. 박테리아에 의해 대사됩니다. 그 대사의 부산물이 향기의 일부가 됩니다. 같은 향수를 두 사람이 착용해도 같은 향수를 착용하는 것이 아닙니다. 한 사람의 피부 박테리아는 에스터를 알코올과 산으로 분해해 더 날카롭고 푸른 빛이 도는 면을 만들 수 있습니다. 다른 사람의 박테리아는 에스터를 그대로 두어 더 둥글고 과일 향이 나는 특성을 유지할 수 있습니다. 피부는 캔버스가 아닙니다. 피부는 협력자이며, 허락 없이 조향을 다시 씁니다.
수분도 또 다른 변수입니다. 잘 수분 공급된 피부는 향기 분자를 얇은 수분막에 가두어 증발을 늦추고 탑 노트의 지속 시간을 연장합니다. 건조한 피부는 가벼운 분자가 빠르게 날아가게 하여 착용자가 하트 노트와 베이스 노트에 더 빨리 도달하게 합니다. 두 사람이 같은 순간에 같은 향수를 바릅니다. 30분 후, 그들은 조향의 시간선에서 다른 지점에 있습니다. 한 사람은 아직 시트러스 오프닝에 있고, 다른 사람은 이미 나무와 수지의 기초에 도달했습니다. 그들은 같은 소설을 읽는 두 독자와 같습니다. 한 사람은 3장에 있고, 다른 사람은 9장에 있습니다.
감정과 기억이 인지 전에 냄새를 처리한다
분자가 수용체에 결합하고 신호가 후각 신경을 타고 올라간 후에도 처리는 균일하지 않습니다. 후각 신호는 의식에 도달하기 전에 피리폼 피질, 편도체, 해마를 통과합니다. 이는 냄새가 인지 시스템을 거치기 전에 뇌의 감정 및 기억 시스템을 통과한다는 뜻입니다. 냄새를 인식하기 전에 느끼고, 인지하기 전에 반응합니다.
특정 분자에 연결된 연상 기억은 정의상 개인마다 고유합니다. 벤즈알데하이드(쓴 아몬드 향)는 크리스마스에 마지팬을 먹으며 자란 사람에게는 한 세트의 기억을, 화학 실험실과 연관된 사람에게는 완전히 다른 기억을 불러일으킵니다. 쾌감 반응, 즉 즐거움이나 혐오감은 분자의 고유 속성이 아닙니다. 그것은 유전적 민감성 위에, 피부 화학 위에 쌓인 학습된 연상입니다. 그래서 향기가 의식적 경험이 될 때쯤에는 너무 많은 개인적 변이 필터를 거쳐 원래 조향은 고정된 신호라기보다 각 신체가 독립적으로 해석하는 일련의 지침이 됩니다.
이것은 사람들이 흔히 말하는 '모두가 취향이 다르다'는 의미의 주관성이 아닙니다. 이것은 생리학적 의미의 주관성입니다. 인식 장치가 다릅니다. 인식되는 객체가 다릅니다. 인식이 해석되는 기억 맥락이 다릅니다. 유전자에서 수용체, 피부, 신경, 기억에 이르기까지 모든 단계에서 신호는 그것이 통과하는 신체에 의해 변형됩니다.
고정된 객체가 없는 예술 형식으로서의 향수
이것이 예술 형식으로서 조향에 의미하는 바를 생각해 보십시오.
그림은 고정된 객체입니다. 캔버스 위의 안료는 모든 관람객에게 같은 파장의 빛을 방출합니다. 색각 이상이 있는 관람객은 그림을 다르게 인식하지만, 그림 자체는 변하지 않습니다. 음악도 마찬가지입니다: 음파는 모든 청취자에게 동일하며, 감정적 반응이 다를 수는 있습니다. 문학은 모든 독자에게 같은 단어 순서를 전달합니다.
조향은 다릅니다. 예술 작품 자체가 변합니다. 코에 닿는 분자는 피부에 따라 다릅니다. 그 분자에 대한 인식은 수용체에 따라 다릅니다. 그 인식의 감정적 색채는 기억에 따라 다릅니다. 조향사는 가능성의 집합, 분자 악보를 만들고, 각 착용자는 자신의 신체라는 악기로 그것을 연주합니다. 두 공연이 같을 수 없습니다. 어느 공연도 '더 올바른' 공연이 아닙니다. 기준 공연도, 마스터 녹음도, 모든 공연을 측정할 수 있는 정본 버전도 없기 때문입니다.
조향사는 오르간 연주자처럼 한 관객, 즉 자신을 위해 작곡합니다. 포함하는 모든 분자는 자신의 수용체, 자신의 피부, 자신의 연상 기억을 통해 평가됩니다. 특정 아이리스 노트를 좋아하는 조향사는 OR5A1의 고감도 변이체를 가질 수 있습니다. 같은 향수를 '너무 나무 냄새가 난다'고 느끼는 착용자는 저감도 변이체를 가지고 아이리스를 속삭임처럼 느끼고 샌달우드가 울부짖는다고 느낄 수 있습니다. 어느 쪽도 틀리지 않았습니다. 둘 다 자신이 가진 악기가 연주할 수 있는 음악을 듣고 있습니다.
의도와 인식 사이에 위계가 없다
이 점에서 철학적 급진성이 주목할 만합니다. 대부분의 예술 형식은 암묵적인 위계를 포함합니다: 예술가의 의도가 관객 반응의 기준입니다. 관람객이 그림을 '오해'하면, 관례상 관람객이 실패한 것이지 그림이 실패한 것이 아닙니다. 청취자가 교향곡을 지루하다고 느끼면, 관례상 청취자가 그것을 감상할 교육이 부족한 것입니다.
조향은 이 위계를 유지할 수 없습니다. 인구의 30%가 조향사가 작품의 중심으로 여기는 분자를 전혀 맡지 못한다면, 그 30%가 '틀렸다'고 할 수 없습니다. 그들은 예술 작품을 감상하지 못하는 것이 아닙니다. 그들은 자신도 모르는 사이에 자신의 생물학이 공동 저작한 다른 예술 작품을 경험하는 것입니다.
이로 인해 조향은 다른 어떤 예술 형식도 달성하지 못하는 급진적 민주성을 갖게 됩니다. 착용자는 수동적 수용자가 아닙니다. 착용자는 공동 창작자이며, 그들이 참여하는 창작물은 유전, 피부, 박테리아, 기억, 그리고 그들이 우연히 손목을 노즐에 댄 특정 오후의 교차점에 고유합니다. 조향사는 조건을 설정합니다. 생물학이 최종 원고를 씁니다.
두 사람이 향기의 냄새에 대해 의견이 다를 때, 어느 쪽도 틀리지 않았습니다. 그들은 같은 분자 악보 앞에 서서 다른 음악을 듣고 있습니다. 왜냐하면 그들은 다른 악기이기 때문입니다. 의견 차이는 인식 실패가 아닙니다. 그것은 인식이 작동하고 있다는 증거이며, 코가 400개의 수용체 유전자, 5억 년의 척추동물 진화, 그리고 한 번뿐인 인간 생명이 갖춘 기능을 정확히 수행하고 있다는 증거입니다: 화학 세계에 대한 개인적이고 양도 불가능하며 생물학적으로 독특한 경험을 구축하는 것입니다.
향수를 맡는 올바른 방법은 없습니다. 오직 당신만의 방법이 있을 뿐입니다. 분자는 당신이 들어야 한다고 들은 냄새에 신경 쓰지 않습니다. 그것은 당신의 수용체에 맞거나 맞지 않을 뿐이며, 그 뒤따르는 경험은 오직 당신만의 것입니다.
이것은 조향의 한계가 아닙니다. 이것이 이 예술 형식의 가장 급진적인 특성입니다: 모든 병에는 하나의 향기가 아니라, 그것을 착용할 모든 신체마다 하나씩, 수십억 개의 잠재적 향기가 들어 있습니다. 조향사는 질문을 작곡합니다. 당신의 피부가 답을 씁니다.
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