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鼻子与嗅觉
[添加时间] 2012-11-12 [访问量] 7382 [返回]

鼻子是人或其它哺乳动物脸上覆盖着鼻腔前部的突出部分,由外鼻、鼻腔和鼻窦3部分组成。外鼻由鼻骨、鼻软骨和软组织够成。鼻尖与鼻翼软组织与皮肤粘连甚紧。外鼻的静脉血汇流海绵窦。

                                                

鼻腔的前部称鼻前庭,有鼻毛,并富有汗腺和皮脂腺。鼻腔的顶部是颅前窝底部一部分,较薄,与硬脑膜相连甚紧,有嗅神经通过。鼻的内侧为鼻中隔,其下前方有丰富的血管网,鼻腔外侧壁表面不规则,有3个垂向下方的突出部,分别称为上鼻甲、中鼻甲和下鼻甲。各鼻甲的下方的空隙称为鼻道,即上、中、下鼻道。鼻甲内侧与鼻中隔之间的空隙称总鼻道。在下鼻道有鼻泪管开口,在中鼻道有额窦、前筛窦及上颌窦开口,在上鼻道有后筛窦和蝶窦的开口。

嗅觉由两个感觉系统参与,即嗅神经系统和鼻三叉神经系统。嗅觉和味觉会整合和互相作用。嗅觉是外激素通讯实现的前提。

嗅觉是一种远感,它是通过长距离感受化学刺激的感觉。相比之下,味觉是一种近感。

嗅觉器官由左右两个鼻腔组成,这两个鼻腔藉着鼻孔与外界相通,中间有鼻中膈,鼻中膈表面的粘膜与覆盖在整个鼻腔内壁的粘膜相连。嗅觉感觉的作用就是让人体感觉到各种不同的气味。   

嗅觉上皮组织包着休耳采氏细胞,这是嗅觉中枢所在。休耳采氏细胞的四周有鼻粘膜的支撑细胞包围着。休耳采氏细胞属于两极细胞,具有树突和轴突两种细胞质延伸物。树突是由一圆柱形部分和有嗅觉纤毛的粘膜芽状物组成,这纤毛即构成了嗅觉的出发点。树突会渗入支撑细胞到达鼻粘膜的表面上,轴突则穿越筛骨板往大脑的方向去。   

吸入的空气中含有一些能够引起嗅觉的物质,这些物质穿越鼻粘膜到达上皮组织与嗅觉纤毛接触;嗅觉纤毛会刺激细胞质延伸物末端粘膜芽状物的细胞膜,将此一嗅觉刺激传送到休耳菜氏细胞的细胞质。   

脊椎动物的嗅觉感受器通常位于鼻腔内由支持细胞、嗅细胞和基细胞组成的嗅上皮中。在嗅上皮中,嗅觉细胞的轴突形成嗅神经。嗅束膨大呈球状,位于每侧脑半球额叶的下面;嗅神经进入嗅球。嗅球和端脑是嗅觉中枢。   

在昆虫方面,它们的触角有嗅毛。   

外界气味分子接触到嗅感受器,引发一系列的酶级联反应,实现传导。   

嗅觉感受器的嗅细胞存在于鼻腔的最上端、淡黄色的嗅上皮内,它们所处的位置不是呼吸气体流通的通路,而是为鼻甲的隆起掩护着。带有气味的空气只能以回旋式的气流接触到嗅感受器,慢性鼻炎引起的鼻甲肥厚常会影响气流接触嗅感受器,造成嗅觉功能障碍。    

嗅觉是由物体发散于空气中的物质微粒作用于鼻腔上的感受细胞而引起的。在鼻腔上鼻道内有嗅上皮,嗅上皮中的嗅细胞,是嗅觉器官的外周感受器。嗅细胞的粘膜表面带有纤毛,可以同有气味的物质相接触。   

每种嗅细胞的内端延续成为神经纤维,嗅分析器皮层部分位于额叶区。   

嗅觉的刺激物必须是气体物质,只有挥发性有气味物质的分子,才能成为嗅觉细胞的刺激物。   

一般来说,老鼠的嗅觉比人灵敏得多,但人类却比老鼠更容易嗅闻到正丁醇的气味。

人类嗅觉远不如其它哺乳动物那么灵敏,除了嗅脑较小以外,鼻腔顶部的嗅区面积太小也是一个原因——人只有5平方厘米,猫为21平方厘米,而狗为169平方厘米。嗅区粘膜内含大量的嗅腺。吸气时,空气中含气味的微粒到达嗅区粘膜,并溶解于嗅腺的分泌物中,此时就会刺激嗅毛的双极嗅细胞产生神经冲动,这些冲动经过嗅神经、嗅球传到大脑嗅觉中枢而产生嗅觉。据测定,人类嗅粘膜上约有1000万个嗅细胞,它们是嗅觉的感受器。每个细胞靠近鼻腔的一侧又有6-8根嗅毛向鼻腔伸长,因而可以捕捉到任何气息。

还有另一个原因是人类一级嗅神经比其它任何哺乳动物少得多。就是说,来自嗅感器的信号,经嗅球中转后,一级嗅神经远不能满足后继信号传递的需求。嗅觉冲动信号是一峰接着一峰进行的,由第一峰到达第二峰时,神经需要1毫秒或更长的恢复时间,如第二个刺激的间隔时间大于神经所需的恢复时间,表现为兴奋效应;如间隔时间过短,神经还处于疲劳状态,这样反而促使了绝对不应期的延长,任何强度的刺激都不引起反应,它就表现为抑制性效应。“入芝兰之室,久而不闻其香;入鲍鱼之肆,久而不闻其臭”的道理就在于此。当我们停留在具有特殊气味的地方一段长时间之后,对此气味就会完全适应而无所感觉,这种现象叫做嗅觉器官适应,这是由鼻粘膜的嗅觉细胞及中枢神经系统所指挥控制。

                                                                         
                                                                                                          人的嗅觉

其实人类的嗅觉敏感性还是很高的,可嗅出每升空气中4×10-5毫克的人造麝香,通常可以分辨出1000-4000种不同的气息,经过特殊训练的鼻子——调香师和评香师——可以分辨高达10000种不同的气味。

一般说来,女性的嗅觉比男性要灵敏,但调香师却是男的比女的多。

嗅觉的敏感度通常用嗅觉阈来测定。所谓嗅觉阈就是能够引起嗅觉的有气味物质的最小浓度。   

对于同一种气味物质的嗅觉敏感度,不同人具有很大的区别,有的人甚至缺乏一般人所具有的嗅觉能力,我们通常叫它为嗅盲。就是同一个人,嗅觉敏锐度在不同情况下也有很大的变化。如某些疾病,对嗅觉就有很大的影响,感冒、鼻炎都可以降低嗅觉的敏感度。环境中的温度、湿度和气压等的明显变化,也都对嗅觉的敏感度有很大的影响。   

嗅觉不象其它感觉那么容易分类,在说明嗅觉时,还是用产生气味的东西来命名,例如玫瑰花香、肉香、腐臭味等等。   

在几种不同的气味混合同时作用于嗅觉感受器时,可以产生不同情况,一种是产生新气味,一种是代替或掩蔽另一种气味,也可能产生气味“中和”,混合气味有可能不引起嗅觉。

味觉和嗅觉器官是我们身体内部与外界环境沟通的两个出入口。因此,它们担负着一定的警戒任务。敏锐的嗅觉,可以避免有害气体进入体内。   

在营养方面,人们根据分析器的分析活动,嗅觉和味觉协同活动,对不同的食物作出不同的反应。   

在听觉、视觉损伤的情况下,嗅觉作为一种距离分析器具有重大意义。盲人、聋哑人运用嗅觉就象正常人运用视力和听力一样,他们常常根据气味来认识事物,了解周围环境,确定自己的行动方向。

嗅觉作用的运作情形,目前还无法解释清楚,比较盛行的说法是:嗅觉细胞膜内有一些凹洞,当有物质的气味进入任何一个凹洞时,细胞膜的结构就会有所改变,此一改变即为嗅觉感知的开始。每一个嗅觉细胞内都包含一种嗅觉接受器;早期的科学家认为人体的嗅觉接受器有7种类型,各自负责不同气味的感知。   

嗅上皮和有关中枢究竟怎样感受并能区分出多种气味,至今尚无法完满解答。有人分析了600种有气味的物质和它们的化学结构,提出至少存在7种“基本气味”;其它众多的气味则可能由这些基本气味的组合所引起。这7种“基本气味”是:樟脑味、麝香味、花卉味、薄荷味、乙醚味、辛辣味和腐腥味;大多数具有“同样气味”的物质也具有共同的分子结构、有特殊结合能力的受体蛋白(理论上至少有7种),这种结合可通过G-蛋白而引起第二信使类物质的产生,最后导致膜上某种离子通道开放,引起Na+、K+等离子的跨膜移动,在嗅细胞的胞体膜上产生去极化型的感受器电位,后者在轴突膜上引起不同频率的动作电位发放,传入中枢。用细胞内记录法检查单一嗅细胞电反应的实验发现,每一个嗅细胞只对一种或两种特殊的气味起反应;嗅球中不同部位的细胞只对某种特殊的气味起反应。嗅觉系统也与其他感觉系统类似,不同性质的气味刺激有其相对专用的感受位点和传输线路;非基本气味则由于它们在不同线路上引起的不同数量冲动的组合特点,在中枢引起特有的主观嗅觉感受。

嗅觉由位于嗅觉细胞树突末端的嗅觉纤毛所接受,然后传送到细胞质,接着到达神经元的输出延伸物轴突。轴突会穿越筛骨板与前脑叶下侧的两个嗅球会合,嗅球本身藉着嗅脚与大脑相连;嗅神经就是在此开始分支,往内嗅中枢和外嗅中枢分布,直到大脑的嗅觉区里。   还有许多的组织参与嗅觉感知的工作,它们藉着神经纤维和大脑的嗅觉中枢相连。 

除了对气味的感知之外,嗅觉器官对味道也会有所感觉。当鼻粘膜因感冒而暂时失去嗅觉时,人体对食物味道的感知就比平时弱;而人们在满桌菜肴中挑选自己喜欢的菜时,菜肴散发出的气味,常是左右人们选择的基本要素之一。

长期以来,嗅觉一直是我们所有的感觉中最为神秘的东西,我们不知道识别和记忆约1万种不同的气味的基本原理。不过,2004年诺贝尔生理学或医学奖得主美国的理查德·阿克塞尔(Richard Axel)和琳达·巴克(Linda Buck)已经解决了该难题,他们一系列的开创性研究阐明了我们的嗅觉系统是如何工作的。

两位获奖者在1991年合作发表了基础性的论文,宣布他们发现了含约1000个不同基因的一个气味受体基因大家族(占人类基因总数的3%),这些基因构成了相同数量的嗅细胞嗅觉受体类型,而这些受体位于嗅觉受体细胞内。每一种嗅觉受体细胞只拥有一种类型的气味受体,每一种受体能探测到有限数量的气味物质。因此,嗅觉受体对某几种气味是高度特异性的。尽管气味受体只有约1000种,但它们可以产生大量组合,从而形成大量的气味识别模式,这也是人类和动物能够辨别和记忆不同气味的基础。

嗅觉系统工作时,嗅觉受体细胞会发出神经纤维信息到嗅小球,那里大约有2000多个确定的微区嗅小球,嗅小球的数量大约是嗅觉受体细胞类型数量的2倍之多。嗅小球是很“专业化”的,携带同种受体的受体细胞聚集其神经纤维进入相同的嗅小球,即来自具有相同受体的细胞的信息会聚到同一嗅小球。随后嗅小球激活僧帽细胞的神经细胞。每种僧帽细胞只能由一个嗅小球激活,信息流的“特异性”也就因而保留。僧帽细胞然后将信号传输到大脑其他地方。结果,来自多种气味受体的信息整合成每种气味所具有的“特征性的模式”,使得我们可以自由地感受到识别的气味。

                                                                      
                                                                                      理查德·阿克塞尔和琳达·巴克

嗅觉是动物生活发展的第一知觉,属于一种非常保守及古老的知觉,而且还是惟一的直接进入脑部的知觉。

人体五官所能感觉之万千景象,莫过于香味之神秘莫测。现代科学仪器可以测定各种感觉,于视觉有分光器,于听觉有音叉,于肤觉则有温度计、压力表,唯嗅觉味觉除了直接知觉外,尚无它法可以测定。嗅觉所受个人心理上之影响较之味觉更为显著,故香之性质往往带有不能律以常理之神秘作用,其复杂程度非味觉所可比者。

视觉、听觉和触(肤)觉属于物理感觉,嗅觉和味觉属于化学感觉。但嗅觉时常还会伴有其他感觉的混合,如嗅辣椒时的辣味常伴有痛觉,嗅薄荷叶时又带有冷觉,痛觉和冷觉属于触(肤)觉,所以也是物理感觉。  

人的嗅觉器官——嗅粘膜位于鼻腔的上部三分之一处,鼻腔可分为鼻前庭和固有鼻腔,后者又可分为呼吸部和嗅觉部。固有鼻腔中有三个鼻甲,其作用是过滤和温暖吸入人体的空气。上部分是嗅觉部,是感受嗅觉刺激的部位。该部位有呈黄色的嗅粘膜,在嗅粘膜中含有感觉细胞和嗅神经末梢。嗅神经末梢中有数百嗅纤毛,这些嗅纤毛是嗅觉的特殊感受器。

嗅觉感受器位于上鼻道及鼻中隔后上部的嗅上皮,两侧总面积约5厘米2。由于它们的位置较高,平静呼吸时气流不易到达,因此在嗅一些不太显著的气味时,要用力吸气,使气流上冲,才能到达嗅上皮。嗅上皮含有三种细胞,即主细胞、支持细胞和基底细胞。主细胞也称呼嗅细胞,呈圆瓶状,细胞顶端有5-6条短的纤毛,细胞的底端有长突,它们组成嗅丝,穿过筛骨直接进入嗅球。

有香物质的微粒子首先通过鼻腔进入嗅粘膜,或者是波动传到嗅粘膜后产生特殊的刺激——嗅觉的“粒子说”和“波动说”的争论就在这里——这种刺激通过神经传至大脑嗅中枢,即可形成香的认识。人的嗅脑(大脑嗅中枢)是比较小的,通常只有小指尖那么小的一点点(占整个大脑的千分之一左右),人从嗅到香气到产生香感觉大约需要O.2-O.3秒时间,成功地辨识出气味的最高峰是在“闻”到气息后的12秒左右。

嗅觉器官是由鼻内的粘液层、上皮组织(嗅觉神经细胞所在)及支持层构成。粘液层是黄棕色的,厚度及黏稠度相当多变。这种变化会影响自吸入的空气中吸收香味的程度。空气温度过低会造成粘液层膨胀,因而阻碍空气流过嗅觉器官,此层组织会变厚,黏稠度也会改变,分子进入嗅觉器官的流动将变慢甚至停止。因此,气温很低的时候人们会觉得闻不到什么气味。激素(荷尔蒙)也会影响粘液层的厚度,这可以解释为什么女性生理期期间对香味的敏感度与平时显著不同。

在小小的嗅脑内部,嗅球蘑菇状部的内壁排列着许多信号中转作用的小球,信号由小球经嗅束传至嗅三角,最后传到位于海马回钩及其附近的大脑皮质中的嗅神经纤维中枢(即“嗅中枢”)。人类右脑是辨别空间知觉(如嗅觉等)的传入系统。从嗅中枢出发,经脂肪髓鞘神经的传出纤维,通过脑干再经前联合交叉神经纤维返回嗅球。从而,构成了嗅觉信息的反馈系统。

嗅感信号在嗅神经上以前进的方式传递,通过嗅球中转,传至大脑皮层内嗅中枢的嗅感叶上,经一个极为复杂的信号处理过程,对照已积累的嗅觉经验,反映出输入信号为何种气息。这一系列过程是受着高度精细灵敏的嗅中枢所控制着的。由此所构成的感觉功能称为嗅觉。

                                                                             
                                                                                                              陶醉

经验告诉我们:引起刺激的香气分子必须具备下列基本条件才能使神经冲动:要具有挥发性、水溶性和脂溶性;要有发香原子或发香基团;要有一定的分子轮廓;分子量为17(氨)-340(苯乙酸柏木酯);红外吸收光谱为7500-1400nm;拉曼吸收光谱为1400-3500hm;折光率为1.5左右。

婴儿和学步儿的嗅觉并没有明显的改变。人类对气味喜好的改变是在青春期,形成原因与性荷尔蒙的产生有关。青春期的年轻人会突然喜欢以前讨厌的气味,而排斥以前喜欢的气味,例如薰衣草是许多16-20岁青年偏好的气味。

人们对气味的反应会随着年龄增长越来越主观,而且更富联想力。嗅觉最灵敏的时期是在30-40岁之间(这也是人类性欲最强的时期,民间有“三十如狼、四十似虎”的说法)。之后嗅觉便慢慢衰退,65-80岁的老人有半数嗅觉几乎完全丧失(女性年老时嗅觉比较不容易衰退),但味觉却可以一直维持良好的功能。

许多嗅觉的刺激无法在我们的意识阶层察觉。嗅觉神经和古老的边缘系统及大脑皮质右半边有很多连接,这两个系统对控制我们的情感及情绪相当重要,但边缘系统和语言中枢之间的连接非常有限,或属于间接的连接。这可以解释为什么许多人认为感情和情绪很难用文字形容,也能说明许多人的行为被意识察觉不到的气味影响之原因。

人类的嗅觉研究还处在起步阶段。研究嗅觉系统并了解嗅觉的工作机制,对基础科学发展非常重要。同时,从长远来看,有利于诊断和治疗患嗅觉疾病的人,尤其是老年人。

某些疾病如感冒会降低嗅觉的敏感性,肾上腺功能低下者则出现嗅觉过敏。当患慢性鼻炎引起的鼻甲肥大、鼻息肉、鼻肿瘤等疾病阻塞鼻道时,空气中带气味的微粒就到达不了嗅粘膜,嗅觉就会减退。腭裂、鼻中隔缺损、气管切开或全喉切除术后等,因吸入气流改道,嗅觉也大受影响。萎缩性鼻炎、中毒性嗅神经炎、有害气体损伤、颅底骨折、嗅沟脑膜瘤、脑脓肿、脑血管病等会影响嗅神经冲动的形成或传导,或影响大脑嗅觉中枢的功能而使嗅觉缺损。

嗅觉不象其它感觉那么容易分类,在说明嗅觉时,还是用产生气味的东西来命名,例如玫瑰花香、肉香、腐臭……。

在几种不同的气味混合同时作用于嗅觉感受器时,可以产生不同情况,一种是产生新气味,一种是代替或掩蔽另一种气味,也可能产生气味“中和”。

在听觉、视觉损伤的情况下,嗅觉作为一种距离分析器具有重大意义。盲人、聋哑人运用嗅觉就象正常人运用视力和听力一样,他们常常根据气味来认识事物,了解周围环境,确定自己的行动方向。人们常说的“瞎子精、聋哑灵”就是这个道理。

除了对气味的感知之外,嗅觉器官对味道也会有所感觉。当鼻粘膜因感冒而暂时失去嗅觉时,人体对食物味道的感知就比平时弱;而人们在满桌菜肴中挑选自己喜欢的菜时,菜肴散发出的气味,常是左右人们选择的基本要素之一。

伦敦大学的马歇尔·斯通哈姆及其同事宣称:我们的嗅觉可能是依赖于鼻子内的“受体”中存在的电子隧穿效应。他们的计算显示鼻子是通过将分子振动转化成电流来感觉气味的,而不是象先前认为的是通过识别气味分子的形状。以前大多数科学家认为,分子的形状决定了它们的气味,鼻子中的感应分子有选择性地和具有特殊形状的分子结合。然而,这个理论不能够解释为什么一些形状差异很大的分子具有相同的气味,而另外一些形状非常相似但是质量不同的分子具有非常不一样的气味。

有些科学家曾尝试着提出新的理论解释这种矛盾——每个分子具有完全不同的振动模式,这些同样可以被鼻子中的感应分子探测到。然而,由于缺少将振动转化成大脑可接受信号的机制,这个理论并不是完整的。

现在,伦敦学院的研究者们通过计算发现,电子隧穿可以提供将气味和分子振动联系起来的机制。他们的工作是基于1996年由卢卡•土林首先提出的理论,当时他在伦敦学院工作。土林认为鼻子内的分子感应器就像是一个电子开关一样,当与具有特定振动性质的分子结合的时候就会打开电流通路。他同时还建议,这个转换机制就是电子隧穿,这完全是一个量子力学效应,而且已经知道这个过程会通过所谓的声子协助隧穿过程受到振动的影响。

斯通哈姆和他的同事们将土林的想法向前推进了一步,计算了设想中的分子感应器中预期的电子迁移率。计算的结果显示,当具有相应振动频率的气味分子和感应分子结合的时候,电流的强度会显著地增强。斯通哈姆及其同事正在检查实验的数据,以确定感应分子是如何响应不同的分子的,他们希望他们的计算结果会促使其他的物理学家设计进一步的实验以检验他们的理论。

人类的嗅觉末梢神经细胞,虽分布在鼻“内”的嗅觉上皮,却直接暴露在空气中(也就是说:人脑是直接“嗅闻”到气味的)。不像耳朵或眼睛的神经细胞——耳朵的听觉神经细胞,有淋巴液、卵圆窗及耳膜,与外界分开;眼睛的视神经细胞,有玻璃状液、水晶体及角膜,隔离外界。而且嗅觉神经细胞能持续替换它们自己,称为“复制现象”。但是视网膜或内耳神经细胞,几手无法修补它们的损伤。这是嗅觉神经与其它两者****的差别。

美国科学家经研究发现,进行简单的嗅觉测试可帮助医生判断病人是否患有阿尔茨海默氏症(早老性痴呆症),早期早老性痴呆症患者可能闻不出包括草莓、香烟、肥皂和丁香等物质的气味。这种诊断方法是有科学依据的。对早老性痴呆患者大脑进行的研究显示,与嗅觉相关的神经路径在发病初期就已受到影响。

领导该项研究的纽约哥伦比亚大学精神病和神经病学教授都瓦南德说,当前还没有发现治愈这种神经性疾病的方法。早期诊断早老性痴呆症对病人和家属来说很重要,早作诊断,病人就能得到及时有效的治疗,而病人及其家属也能更好地为今后的生活作出规划。

虽然一些简单测试,如让病患画钟表等也能测出潜在的早老性痴呆症,但在早期往往很难分辨病人得的到底是早老性痴呆症还是其他形式的失忆症——失忆症也有可能会导致痴呆。科学家对150名有轻微认知障碍的人进行了研究,每半年进行一次测试,并将他们与63名健康的老年人做了比较。在美国神经精神药理学会举办的会议上,科学家提出,有无能力分辨出10种特定气味将会帮助医生清晰地判断病人是否患上早老性痴呆症。这些气味包括草莓、烟、肥皂、薄荷、丁香、凤梨、天然气、紫丁香、柠檬和皮革等的气味,缩小特定气味的范围可能会加快疾病的筛查速度,并有助尽快做出诊断。

人的嗅觉产生是依赖于上鼻道粘膜上的细胞作用的结果。当脑内长肿瘤时,肿瘤首先压迫的是嗅觉中枢及嗅神经,使嗅觉信息不能正常地传入或传出,从而导致嗅觉障碍以至丧失。继而肿瘤增大才压迫神经交叉,使视觉减退,以及出现头痛、思维减退等现象。因此嗅觉减退的发生要比视觉障碍和出现头痛早得多,所以说嗅觉减退是脑肿瘤最早的先兆。

脑肿瘤是一种难以确诊和治疗的肿瘤,当人们发觉时,往往肿瘤已经长得很大,临床症状表现得也很明显,这种过时就医的治疗效果常常是很不理想的。如果患者发现嗅觉减退或丧失时,就应及早就诊。据美国纽约州立大学一位学者在学术报告中指出:“脑肿瘤患者多为中年人,他们的良性及慢性肿瘤增大时,第一个病症就是丧失嗅觉,在数年之后方可出现视力衰退,思维功能丧失。”不幸的是,这些肿瘤患者很少及时获得治疗,常因肿瘤增大不可救治,所以必须引起人们高度的重视。如病人早期发现并获得适当的治疗,施行手术割除肿瘤后,他们的思维和视力伤残现象都可以获得痊愈。

                                                                           
                                                                                                          善用鼻子

此外,嗅觉是与味觉联系在一起的。首先是诱人的煎炸香味使我们垂涎欲滴,大脑发出食欲信号,胃液做好准备。因此“胃口”并不是因吃而引起,而是由好的气味而引起的。通心粉、意大利馅饼、冰冻果子汁、加有调味品的奶酪、新鲜芦笋、水果蛋糕……所有这些都是“美味”,我们首先是通过气味将它储存在脑子里。没有香味,那就只有自然的饥饿才能将我们推到餐桌旁。

没有嗅觉,更准确的说法叫嗅觉缺失,甚至可能引起消瘦病和贪食病,而且性关系也会变得索然无味。美国性科学家约翰逊和马斯特斯的一项研究说明得很清楚:80%因性障碍而来就医的病人的嗅觉有问题,他们确实“无法闻到”他们的伴侣。兴趣和欲望,通过鼻子可以完全本能地产生一定的需求。而且气味通过植物神经影响到血压、呼吸、循环和激素,使我们兴奋、激动、平静或陶醉。

每个人的气味喜恶偏好很大程度上由个人经历和文化决定,不过法国研究人员却发现,人和老鼠具有相似的嗅觉偏好,并以此推论出嗅觉也在部分程度上是由气味分子引起的生化反应先天决定的。研究人员还认为,嗅觉固然深受文化等因素的影响,但也可能与客观的物体气味分子有关联。

为了证明这一猜想,研究人员准备了同样气味的物品,让人和老鼠逐一嗅闻。参与实验的人被要求按照气味喜好程度排列顺序;对于实验鼠,科研人员则将它们在不同物品前停留的时间作为主要衡量标准。结果发现,人和老鼠对于气味的偏好基本一致,如都比较喜爱一种名为香叶醇的物质的气味,而对焦糊味则“敬而远之”。

基本上嗅觉可引起两种反应:“智慧性”及“情绪性”的行为。由于右脑受嗅觉影响很大,所以气味较能引起“情绪性”的行为。

对于气味的情绪反应究竟出于本能还是学习的结果?这一直是心理学家争论的问题。最近在国际比较心理学杂志发表的研究结果倾向于学习的说法。

实验包括电脑游戏和预先设计好的气味,研究者发现参与者对于新气味的反应取决于新气味出现时他们感受到的情绪。如果参与者玩游戏时很开心,他们更有可能喜欢他们闻到的气味;如果他们玩得不高兴,就倾向于不喜欢这种气味。该研究的负责人赫姿副教授提出,人类不是事先就知道对某种气味如何反应,知道它是有益还是有害。当我们喜欢或不喜欢某种气味,这就是学习的过程。研究者发现,当一种气味与一种情绪事件配对时,对这种气味的感知就会随之发生改变。举例来说,美国人喜欢冬青的气味,这种成分在许多糖果和口香糖中很常见;而在英国,冬青常被用来制药,因此它的气味会让人感到有些不快。赫姿提到,这从个人的经历中也能反映出来。有的人闻到玫瑰的气味,会回想起父亲的葬礼;有的人可能喜欢臭鼬的气味,因为他从小时候起就很喜欢臭鼬这种动物。也有一些例外,比如氨水的气味,有人一闻到就不喜欢。个人遗传的差异也可能在对气味的情绪反应中起作用。

该研究不仅在科学上对嗅觉的理解作出了贡献,而且也会引起商人们的兴趣。有的零售商和饭店老板想给顾客留下好的印象,用有特征的气味来建立与顾客之间的良好关系。运用气味来改善情绪具有实际意义,气味甚至可以应用在学校和医院来提高学生的成绩或病人康复的速度。日本研究人员正研究一种气味枪,可以用在商场等地。当顾客从面包房前走过时,摄像头会指挥气味枪喷出面包香味,以此来吸引顾客。在英国,网络服务商也正在研究一种可以释放各种香味的网站。

当人的两个鼻子同时闻到两种不同气味的时候,大脑采用交互的方式分别处理来自两个鼻子感觉到的信息,人们感觉到气味在不断的交互变化,即从一种气味变为另外一种气味,感觉两个鼻孔在不断的竞争。

休士顿赖斯大学的研究人员第一次验证了嗅觉系统的“嗅觉竞争”现象,研究结果于8月20日发表在现代生物学杂志的电子期刊上,在9月29日出版的现代生物学杂志上我们也可以看到这篇文章。

这篇文章由心理学副教授丹尼斯·陈和研究生周文(音译)共同执笔,文中说:“我们的研究为研究嗅觉系统开辟了新途径。”在这项研究试验中,科研人员共选取了12个志愿者,让他们同时闻两种截然不同的瓶装气体,其中一瓶装有苯乙醇,闻起来有点像玫瑰香味,而另外一瓶装有正丁醇,闻起来有点像记号笔的味道。瓶子上都装备有鼻夹,可以使志愿者同时闻到两种不同气味的气体。

在20组循环实验中,所有的12个参加者感觉到味道在玫瑰香和签字笔味道之间不断变化。有些实验者强烈感受到这种变化。其实,在整个实验中,根本就没有变换过实验样品。

据科学家称,发生在两个鼻孔之间的"嗅觉竞争"现象和身体里其它成对的感觉器官是类似的。例如,当眼睛同时观察两个不同的景象时(一个眼睛看一种景象),这两个景象是交替出现的。当同时演奏两个不同的音调时,人们感觉到音调在两种音调间不断地变换。

心理学副教授丹尼斯·陈说,在两个鼻孔同时接受不同的气味的实验中,参与者出现了“嗅觉错觉”现象。他们没有一直感觉到两种混合气体的味道,而是感觉到两种不同的味道,就好像两个鼻孔在相互竞争。尽管两种气体同时存在,大脑好像每次只能感到其中的一种。这个嗅觉竞争涉及到大脑皮层外部感觉神经元的应激机制问题。此次研究结果为揭示这种现象的本质打下了坚实基础。随着研究的深入开展,科研人员能够知道更多的关于嗅觉系统的工作机制。

实际上,嗅觉竞争只存在于同时闻到不同气味的实验者的意念中,这两种气味的物理性质没有发生改变。这项研究给人们难得的机会来了解嗅觉和外部物理刺激的关系。由此,我们有理由相信,嗅觉竞争可能提供了一个独一无二的窗口,可以用它来了解一个人是否健康。

人类的嗅觉研究还处在起步阶段。研究嗅觉系统并了解嗅觉的工作机制,对基础科学发展非常重要。同时,从长远来看,有利于诊断和治疗患嗅觉疾病的人,尤其是老年人.

中国科学院上海生命科学研究院神经科学所首次发现视觉和嗅觉不同模态之间的学习与记忆中具有“协同共赢”和“相互传递”的功效。实验和发现是以果蝇为模式动物、在精巧的飞行模拟器上完成的。在原有的视觉飞行模拟器上,他们“嫁接”了嗅觉气味调控系统。他们率先在视觉飞行模拟器上实现了对个体果蝇的嗅觉操作式条件化的实验突破,能够在同一台飞行模拟器上,对果蝇个体同时完成视、嗅双模态或分别独立完成单模态的操作式条件化。他们在检测双模态复合记忆获取时,发现二者之间的“弱弱”联合,竟然能导致跨模态的学习记忆达到1加1大于2的非线性增强,即“协同共赢”的效果,而且还实现了“互利互惠”原则。实验揭示:视、嗅双模态之间的“协同共赢”、“互利互惠”和“相互传递”都对双模态信息输入的时间一致性有严格的要求。这项成果对灵长类和人更为复杂的多模态信息整合、对人工智能中的“多智能体系统”的“自然计算”、对阐明智力和创造性的本质以及基因-脑-行为之间的关系,都具有重要的理论价值;果蝇不仅能够“趋利避害”,还能通过微型脑“举一反三”,这样的“通感”能力过去一直被认为只能存在于人类等高等生物中。

人类的嗅觉到, 底是在“进化着”还是在“退化着”现在也有争议,最早的人类(直立行走之前)嗅觉应该是非常灵敏的,因为鼻子离地面较近,现在肯定不如那个时候了,但大多数的人们都相信人类在“进化”过程中有很长一段时间是在海里生活的(“海人”或是“海猿”?就像现在海里的其它哺乳动物鲸、豚、海豹等一样。相对于其它灵长类动物,人类身上带有太多的海洋哺乳动物特征,鼻子外形和嗅觉特征更是如此。),嗅觉可能退化了;再次“回到”陆地上以后,嗅觉是不是又要“进化”了?这个“进化”到什么时候“为止”呢?

美国西北大学的研究人员,通过在志愿者闻到异常的气味时给他们电击,证明了嗅觉和情感之间的令人惊讶的联系。这项发现解释了为什么感觉可以让我们远离危险,还可以解释像创伤后应激综合症这样的障碍。

这项研究招募了12位志愿者,志愿者重复地去闻装着化学药品的瓶子中的气味,三个瓶子当中有两个是装有一样的物质,而第三个装的则是它的镜像,这就意味着它的气味通常是很难分辨出来的。志愿者只是偶然能分辨出三个中没有气味是哪一个。

研究人员在志愿者闻那不一样的物质时给他们微弱的电击。在稍后的气味测试中,他们就能够有70%的概率正确地指出那不一样的气味。

核磁共振扫描显示这种改变并不是偶然的。在大脑的主要嗅觉区域储存气味的信息确实存在着变化,与气味相关的电击能让信息更好地留在大脑中,因此当两次遇到相同的气味时就能更快地分辨出来。也就是说大脑似乎有一个机械装置可以发觉身边的威胁。

研究人员说几乎可以肯定是生存特性帮助了我们的进化,让我们可以从周围的众多气味中快速地和下意识地分辨出危险的气味。也就是当一个人在经历过厨房火灾之后,他就能立即分辨出气味是火灾引起的还是仅仅是从壁炉里传出来的。

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