においは、めに みえない とても ちいさな つぶです。ものから ぬけだして、くうきに のって、いきと いっしょに はなの なかへ はいって きます。

この つぶを うけとる ばしょは、はなの あなの いりぐちでは ありません。ずっと おくの、うえの ほうに あります。きゅうじょうひと よばれる ところで、ひろさは 5へいほうセンチメートルほど（しりょうに よって 4.8〜6.4と はばが あります）。たての 2センチ、よこの 3センチの ながしかくに ちかい おおきさです［1］。

ここに、においを うけとる さいぼうが 1おくこほど ならんで いると いわれます。これは ひとつの じてんに のって いる かずで、じてんに よって ちがいも あります［1］。

1おくこの さいぼうは、ぜんぶ おなじ はたらきを して いるのでしょうか。じつは、ひとつ ひとつ、うけとれる ものが ちがって います。

鼻の入り口ではなく、奥

においの粒は、息といっしょに鼻に入ります。けれども、それを受け取る場所は鼻の入り口ではなく、鼻の奥の上のほうにあります。嗅上皮と呼ばれる場所で、広さはおよそ4.8〜6.4平方センチメートルです（資料によって幅があります）。縦2センチ、横3センチの長方形に近い大きさですから、思ったより小さい場所です［1］。

1億個の細胞

ここに、においを感じる嗅細胞がおよそ1億個あるとされています［1］。この数は辞典の記述で、辞典によって違いが出る数字なので、「約」として受け止めるのがよさそうです。

1億個もあれば、全部が同じ仕事をしていそうに思えます。でも実際は、1つ1つの細胞が受け取れるものは決まっています。

においの分子は、吸気とともに鼻腔に入る。ただし、それを受容する嗅上皮は鼻の入り口ではなく、鼻腔の背側後部、つまり奥の上方にある。面積は約4.8〜6.4cm²で、縦2cm・横3cmの長方形（6cm²）に近い［1］。この狭い場所に、嗅細胞がヒトでは約1億個あるとされる［1］。

これらの数値は辞典項目の記述にもとづき、辞典によって幅がある（嗅細胞数も約500万〜約1億と書く辞典がある）ため、「約」として扱う。仮に約1億個の細胞が後述の約400種の受容体に均等に分かれるとすれば、1種あたり約25万個になるが、これは均等という仮定を置いた単純計算で、実際の分布ではない。

問題は、1億個の細胞がどう分担しているかである。もし全員が同じ受容体をもつなら、区別できるにおいの種類は少ない。実際には、1つの細胞がもつ受容体は1種類に限られる。

においの つぶを つかまえる ものを、じゅようたいと いいます。1つの さいぼうは、じゅようたいを 1しゅるいだけ もって いると わかりました［2］。

ひとの はなには、はたらく じゅようたいの もとが 400しゅるいほど あると、しらべられて います［3］。400しゅるいなら、400しゅるいの においしか わからないのでしょうか。

そう ではありません。ひとつの においの つぶが、いくつもの じゅようたいに くっつきます。どの じゅようたいが はたらいたかの くみあわせが、そのまま「この におい」と いう めじるしに なります［2］。

ピアノで たとえて みましょう。けんばんを ひとつだけ おせば、おとは ひとつ。けんばんを いくつか いっしょに おすと、わおんに なって、ちがう ひびきが うまれます。くみあわせで、おとの かずが ぐんと ふえるのです。ただし ほんとうの においは、おとほど かんたんでは ありません。

この しくみの もとに なる いでんしを、1991ねんに アクセルさんと バックさんが ほうこくしました。2004ねんに、ふたりは ノーベルしょうを うけました［2］。

1つの細胞に、受容体は1種類だけ

においの分子を受け止める受容体は、遺伝子から作られます。嗅細胞は、受容体の遺伝子の中から1種類だけを選んで使っていることが分かりました。マウスなどでは、およそ1,000種類の候補があります［2］。ヒトで実際に働く受容体の遺伝子は、約400種類との解析があります［3］。

組み合わせという「和音」

400種類で400種類のにおいしか分からないのなら、世の中のにおいを説明できません。ところが、1つのにおい物質は複数の受容体を反応させます。どの受容体が反応したかの組み合わせが、においの「パターン」になります［2］。

ピアノの和音に似ています。鍵盤を1つ押せば音は1つですが、いくつか同時に押すと別の響きになります。数学的に試算すると、400種類から2つを選ぶ組み合わせは約8万通り、3つなら約1,000万通りです。これは計算の例で、実際のにおいの数ではありません。

1991年の発見と2004年の受賞

受容体の遺伝子を1991年に報告したのが、アクセルとバックです。この発見で、2004年のノーベル生理学・医学賞を受けました［2］。受賞を伝える発表は、この仕組みがおよそ1万種類のにおいを見分け、覚える土台になる、と説明していました［2］。この「1万」は当時の目安です。

においの感知は、遺伝子ファミリーが作る受容体に支えられている。嗅細胞は多数ある受容体遺伝子のうち、1細胞につき1種類だけを発現させる。2004年のノーベル委員会の発表の引用では、マウスなどでおよそ1,000種類の遺伝子がある［2］。ヒトでは、機能する受容体遺伝子が約400種類（新村芳人らの解析で388。はたらかない偽遺伝子は414）とされる［3］。1,000と400は動物の種類が違う数字で、混同しない。

では、受容体が400種類ほどで、区別できるにおいも400種類ほどなのか。そうではない。1種類のにおい物質は複数の受容体を活性化し、どの受容体が反応したかの組み合わせが「においのパターン」になる。これが組み合わせ符号（combinatorial code）である［2］。400種類から2つを選ぶ組み合わせは400×399÷2＝79,800通り、3つなら約1,059万通りになる。ただし実際の受容体の反応は、反応する・しないの2択ではなく強弱があり、これは符号の規模を示す計算にすぎない。

この仕組みの出発点が、1991年のアクセルとバックによる受容体遺伝子の報告であり、2004年のノーベル生理学・医学賞につながった［2］。受賞時の発表は、この符号が約1万種類のにおいを認識し記憶する土台になると述べていた。この1万という数字は当時の見積もりで、次章のとおり、現在はそれよりずっと大きな数字をめぐって議論が起きている。

ノーベルしょうの ときは、「1まんしゅるいぐらいの においを おぼえられる」と いう めやすでした［2］。ところが 2014ねんの けんきゅうは、1ちょうしゅるいいじょうと いいました。1ちょうは、1まんの 1おくばいです。

この かずを みて、「そんなに ふえる はずが ない」と かんがえた ひとが いました。かずを みちびいた すいていの やりかたに もんだいが あると、1ねん あとに ろんぶんで しめしました［4］。

では、ほんとうは なんしゅるいなのでしょう。それは、まだ わかって いません［4］。ひとの はなが どこまで かぎわけられるのか、しらべる ひとたちが いまも かんがえて います。

1万から1兆へ、1億倍

ノーベル賞の頃の説明にあった「約1万種類」と、2014年の研究が主張した「少なくとも1兆種類」は、1億倍も違います。研究で出た数字がこれほど動くのは、においの種類を数える方法がそれだけ難しいからだと考えられます［2］［4］。

推定の方法に問題がある、という批判

2015年、マイスター（Meister）は、「1兆種類」の主張は誤りだと論文で述べました。1兆という結論を支える、結果から全体の数を推定した数学的な方法に問題がある、という指摘です［4］。同じ年に別の研究者たちも批判を出したと伝えられていますが、この記事では一次の論文として確認できたマイスターの論文を中心に紹介します。

答えは「まだ分からない」

では、本当の数は何種類なのでしょうか。1兆が批判された今、かわりの数字が決まったわけではありません。実際の数は分かっていません［4］。「1兆種類かぎ分けられる」と言い切れないのと同じく、「1万種類ほど」と言い切ることも、いまはできません。

受賞時に見積もられた約1万種類に対し、2014年の研究は「少なくとも1兆種類」と主張した。差は1億倍である。この大きな差は、においの種類が、味や色のようにはっきりした軸（基本の味や三原色）で数えにくいことを映していると思われる。

これに対しマイスターは、2015年にeLifeで「この主張は誤りである」と述べた。問題の中心は、被験者の識別実験から全体の数を推定した数学的方法にあり、その方法に問題があるという指摘である［4］。つまり、結果から1兆という大きな数に飛ぶ推定の仕方が支えにならない、という批判である。

ここで、「1兆は誤り」と「少ない数が正しい」は別の話であることに注意したい。批判は1兆を支える根拠を崩したが、代わりの数を確定させたわけではない。実際の数は分かっていない［4］。受容体400種類の組み合わせの数は膨大でも、人が実際に区別できる数がその上限に近いとは限らない。数が決まらないこと自体が、この分野の現在地である。

パンを やく いえに はいると、さいしょは いい においが します。でも しばらく いると、あまり きに ならなく なります。

においを つづけて かいで いると、だんだん かんじなく なります。これを じゅんのうと いいます。すうふんも たたないうちに、かんじにくく なると いう しりょうも あります［1］。ただし、どのくらいで なれるかは、においの ものに よって ちがいます。

はなが こわれた わけでは ありません。ずっと おなじ においが するなら、あたらしい においに きづきやすい ほうが、べんりなのかも しれません。それは、そう かんがえられると いう はなしです。

パン屋の香りは、しばらくいると気にならなくなる

パン屋さんに入った瞬間は強く感じた香りが、しばらくすると気にならなくなる。この経験をした人は多いはずです。においを続けてかぐと、時間とともに急速に感じなくなる現象を、順応といいます［1］。

資料には、数分もたたないうちに感じにくくなるという記述があります。ただし、時間はにおいの物質によって違うとも考えられます。

順応は「こわれた」のではない

順応は、においが続いたときに感じ方が変わる現象です。

においを続けてかぐと、時間経過とともに急速に感じなくなる。これが嗅覚の順応である［1］。辞典の記述には数分もたたず感じにくくなるとあるが、必要な時間は物質ごとに異なり、一律の数字としては扱えない。

順応は、同じにおいが続くと感じ方が変わる現象である。

はなの おくの さいぼうは、ふるく なると なくなり、あたらしい ものと いれかわります。1〜3かげつくらいで いれかわると いわれて います［5］。

とうきょうだいがくの ひとたちは、マウスで しらべました。うまれて 7〜14にちの あいだ、においが はいって こないと、まだ おとなに なって いない さいぼうが きえて しまいました［5］。

あたらしい さいぼうは、においの しげきを うけて、はじめて つかえる ように なる ようです。ただし、これは マウスの けっかです。ひとに おなじ ことが おきるとは かぎりません［5］。

1〜3か月で入れ替わる

嗅細胞は、古いものが毎日なくなり、新しいものにおよそ1〜3か月で入れ替わるとされています［5］。鼻の奥の細胞は、いつも工事をしながら働いている、というような状態です。

生まれて7〜14日がポイント

東京大学の耳鼻咽喉科の研究では、マウスで、生まれたばかりの嗅細胞が成熟するには、生後7〜14日のあいだににおいの入力が必要でした。入力がないと、未成熟な嗅細胞は回路にくみこまれず、消えてしまいました［5］。

つまり、新しい嗅細胞は、生まれてすぐにはたらけるのではなく、においを受け取ることで一人前になるようです。ただしこれはマウスの実験で、ヒトにそのまま当てはめることはできません［5］。

嗅細胞は、古いものが毎日脱落し、およそ1〜3か月で入れ替わる［5］。入れ替わりが続くなら、新しい細胞はどのように既存の回路へ加わるのか。東京大学耳鼻咽喉科のマウス実験は、その条件を示した。細胞が生まれて7〜14日の間に匂い入力を受けないと、未成熟な嗅細胞は成熟せず、回路にも組み込まれず消滅する［5］。

これは、細胞が生まれ、使われ、消える流れの中で、においという刺激そのものが生き残りを左右することを示す結果である。これは受容体が1細胞につき1種類しかない構造と関係して見えるが、その関連は資料で示されていないため、推測にとどめる。また、結果はマウスのものであり、ヒトで同じ時期や条件があるのかは、この資料からは言えない［5］。

においを かぐ みちは、ふたつ あります。ひとつは、はなから すいこむ みち。もうひとつは、くちの なかから、のどを とおって、はなの おくへ ぬける みちです。

たべものの ふうみ（あじと においが いっしょに なった かんじ）には、くちから はなへ ぬける においも おおきく かかわって います［6］。アメリカの イェール大学の はっぴょうでは、はなを つまんだ ままの ひとは、ハッカの アメの あまさは わかっても、ふうみは わからなかった そうです。はなから いきが もどった とき、はじめて ふうみが わかった と つたえられて います［6］。

この はなしでは、あまさは したで かんじ、ふうみは はなに ぬける においで かんじて いると かんがえられます。

鼻には、もう1つの入り口がある

においを感じる道は、鼻から息を吸うときだけではありません。食べ物を口に入れたとき、においの分子は、口の中からのどのほうを通って、鼻の奥へ上がっていきます。この道は後鼻腔（こうびくう）経路とも呼ばれます［6］。

イェール大学が報じたアメの例

食べ物の風味には、このように口から鼻へ抜けるにおいも大きく関わっています。イェール大学の報道によると、ハッカ味のアメは、鼻がふさがれた状態でも甘さは感じられます。けれども風味は、息が鼻に戻るまで感じられないとされています［6］。味と香りが一つになって、風味ができていると考えられます。

においを感じる経路は、吸気とともに鼻孔から入る経路だけではない。食物の風味には、口腔から後鼻腔を通って嗅上皮へ抜けるにおい（レトロネーザル経路）も大きく関わる［6］。食べ物の風味は、味覚と嗅覚の両方で感じる。

イェール大学の報道では、ハッカのアメは、鼻がふさがれた状態でも甘さは感じられるが、風味は息が鼻を通ってはじめて検出できるとされる［6］。この報告は、甘さと風味では頼る感覚が違うことを示す例として紹介されている。

きょう できること

ミカンの かわや、ふくろに はいった ままの ハッカの アメなど、においの はっきりした ものを えらびます。くちには いれません。

はなから すこし はなして、1かい かぎます。つぎに、おなじ においを 30びょうほど つづけて かぎます。さいしょと くらべて、においの つよさは かわりましたか。いちど はなれて あたらしい くうきを すってから、もういちど かいで みましょう。

今日できること

ミカンの皮や、袋に入ったままのハッカのアメなど、においのはっきりしたものを選びます。口には入れません。

鼻から少し離して1回かぎ、次に同じにおいを30秒ほど続けてかぎます。最初と比べて、においの強さは変わったでしょうか。いったん離れて新しい空気を吸ってから、もう一度かいでみましょう。

もっと知りたくなったら

「何種類のにおいをかぎ分けられるか」という問いには、まだ答えがありません。数字が批判された経緯を、原典で読み直す手がかりになります。

家で確かめる

ミカンの皮や、袋に入ったままのハッカのアメなど、においの強いものを口に入れずにかぐ。最初の1回と、30秒ほど続けてかいだあとで強さの感じ方がどう変わるかを書き留め、いったん離れてからもう一度かいで比べる。

原典を読むなら

1兆種類をめぐる批判は、Meisterの論文（eLife、2015年）に数学的な方法の問題点が書かれている。受容体の組み合わせは、ノーベル賞関連の2004年の発表記事が入口になる。ともに英語だが、図や式を飛ばしても、主張の筋は追える。数が決まらない理由を、自分の目で確かめてほしい。