我們圍著屍體站著，計劃著我們的屍檢策略。我們意識到，手術刀不適合用來解剖這具屍體，所以我們做出了決定。我們三個人合力才把這條滑溜溜的黑色領航鯨的龐大身軀推入帶鋸片的尖叫聲中。
這條鯨魚死於自然原因，此前它曾在美軍服役，為美國海軍執行深海任務，海軍會將海洋哺乳動物送到人類無法安全到達的地方。死後，它將再提供一項服務——為我們提供關於其宏偉大腦的資訊。20世紀80年代中期，海軍邀請斯克裡普斯海洋研究所的研究人員來到其位於聖地亞哥的基地，我也加入了他們。我們穿著像魚販一樣的黑色橡膠工作服和靴子，來自肯塔基大學的解剖學家 Leo S. Demski、海軍海洋系統中心的獸醫 Sam H. Ridgway 和我試圖解開一個科學謎團。我們必須瞭解鯨魚是否有一條特定的顱神經——原因很快就會顯而易見。
你見過的每一張人腦圖片都是錯誤的。有些東西遺漏了，而且遺漏的並非無關緊要。這個骯髒的小秘密是一條微小的、相對未經研究的神經，它從大腦底部發出，其功能現在才變得清晰：潛意識的性吸引力。許多科學家認為，資訊素，即異性成員在尋找配偶時交換的無聲化學資訊，透過這條隱蔽的神經向大腦傳遞潛意識訊號。其他人則持懷疑態度。一條鮮為人知的神經怎麼會參與到對人類行為具有如此重要影響的活動中呢？尤其是當解剖學家幾個世紀以來仔細檢查了人體每一個細微之處時？選擇配偶難道不僅僅是我們有意識地意識到的那麼簡單嗎？像我們這樣的研究人員一直在努力找出答案。
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追蹤這條神秘的顱神經讓我接觸到了領航鯨，作為理解我們哺乳動物同胞的模型。為了我將要解釋的原因，查明鯨魚中是否存在這條神經尤為重要。
大多數神經透過脊髓進入大腦，但有些神經——顱神經——直接進入大腦。一些顱神經的存在，即使不是其精確的功能，早在希臘哲學家和醫生蓋倫（生活在公元 129 年至 210 年左右）時代就已為人所知。今天我們瞭解到，它們提供重要的嗅覺、視覺、聽覺、味覺和觸覺；它們還參與眼睛、下巴、舌頭和麵部的運動。顱神經從大腦底部成對出現，就像多足蜈蚣一樣。正如每個醫學生都知道的那樣，每對神經都按從大腦前部（最靠近前額）到後部（靠近脊髓）的順序編號。
第一對顱神經是嗅神經。世界上所有的氣味都透過這條神經進入我們的大腦。接下來，緊隨嗅神經之後的是第二對顱神經，視神經。視神經將眼睛連線到大腦。神經對按順序繼續到第 12 對顱神經，該神經從舌頭延伸並靠近脊髓進入大腦。每對神經都被仔細識別、編號並詳細研究。然後在 19 世紀後期，神經解剖學家對顱神經的整潔理解受到了攻擊，可以這麼說，是被一條鯊魚攻擊了。
1878 年，德國科學家古斯塔夫·弗裡奇注意到一條細長的顱神經在所有已知神經之前進入鯊魚的大腦。以前沒有人注意到它。即使在今天，無數解剖學課程的學生都在解剖角鯊，但很少有人發現這條神經，因為它仍然不在教科書中。
這一發現使解剖學家陷入了困境。由於它位於嗅神經之前，因此新神經應該被命名為第一對顱神經。但是，此時重新編號所有顱神經是不可能的，因為它們的身份已深深紮根於醫學詞彙中。解決方案是將這一新發現命名為“零號神經”，“終末神經”。大多數人完全忘記了它。它根本不符合 12 條神經的課程。而且無論如何，其他顱神經已經解釋了所有五種感官。這條小神經有多重要呢？
如果零號神經僅存在於鯊魚中，那麼忽略這個不方便的發現會更容易。但在接下來的一個世紀裡，解剖學家發現，在幾乎所有脊椎動物（有脊椎骨的動物）中，這條纖細的神經都從大腦中嗅神經的前面發出。令他們懊惱的是，他們也在人類身上發現了這條神經，那是在 1913 年。通常，當剝離包裹大腦的堅韌膜時，它會被撕掉，但如果有人知道在哪裡尋找並格外小心，這條小神經總是存在的。它的目的是什麼？
一個線索來自它在大腦中的連線方式。與嗅神經一樣，零號神經將其末梢傳送到鼻子。一些研究人員認為，這條神經可能只是嗅神經的一條磨損的細絲，根本不是單獨的顱神經。我的同事和我意識到，死去的領航鯨是檢驗這一概念的絕佳機會，我們可以直接從自然界中尋找例子。
鯨魚和海豚的獨特之處在於它們的頭部頂部有一個噴水孔。鯨魚是從透過面部前部鼻孔呼吸的水生哺乳動物進化而來的。在數百萬年的進化過程中，鼻孔逐漸遷移到它們的頭部頂部。在這個過程中，鯨魚和海豚放棄了嗅覺，並且失去了嗅神經。我們意識到，如果零號神經也參與嗅覺——僅僅是嗅神經分支出來的一條小分支——那麼在鼻孔進化為噴水孔的進化過程中，它也會被拋棄。但是，如果我們懷疑的那樣，零號神經做了其他事情，那麼它可能仍然存在於鯨魚中。
在我講述我們的屍檢結果之前，你必須先了解一些證據，這些證據引起了我們的懷疑，即零號神經將嗅覺與性聯絡起來。
嗅覺和資訊素
嗅覺是所有感官中最古老的——即使是低等的細菌也必須透過嗅探（檢測環境中的化學物質）來辨別營養物質和有害物質之間的區別。與大多數哺乳動物相比，人類的嗅覺較弱，但嗅覺上皮中仍有 347 種不同型別的感覺神經元，嗅覺細胞位於鼻子中。每一種都檢測不同型別的氣味，我們所知道的所有各種香氣和惡臭都是這 347 種受體細胞的混合反應的結果。相比之下，我們看到的每種顏色都來自視網膜（眼睛後部的視覺感應層）中僅有的三種感覺神經元（紅色、綠色或藍色敏感錐體）的訊號組合。
動物嚴重依賴嗅覺和其他非語言線索進行交流。從瘋狂的六月金龜子到追求發情期母貓的公貓，資訊素對於選擇配偶和刺激整個動物界的繁殖非常重要。種馬會捲起上唇並深吸一口氣，以嗅出發情期母馬的資訊素，這種行為稱為裂唇嗅反應。許多動物還依賴嗅覺來確定性別、社會等級、領地、生殖狀態，甚至特定個體的身份，例如它們自己的配偶或後代。
在人類中，配偶選擇和性繁殖要複雜得多，但有跡象表明，人們確實會交換這種秘密的資訊素資訊。我們將檢查證據——其中一些證據僅在過去幾個月內報道——但就目前而言，我們只需認識到資訊素在兩個重要方面與激發我們嗅覺的化學物質不同就足夠了。為了讓氣味從其來源飄散一段距離，產生氣味的分子必須非常小且易揮發（能夠在空氣中漂浮很遠的距離）。資訊素則不然，資訊素可能是個體之間在親密接觸（例如接吻）期間傳遞的大分子。
其次，並非所有資訊素都有氣味。如果資訊素要激發神經末梢，將其訊號直接傳遞到控制性繁殖的大腦區域，繞過意識產生的腦皮層，那麼它們就可以像看不見的丘位元一樣發揮作用——給某個異性成員的眼睛裡注入浪漫的光芒——而我們永遠不會知道。
事實證明，零號神經在大腦中的連線為這種可能性敞開了大門。要解釋如何做到這一點，需要更詳細地瞭解嗅覺的迴路以及許多動物鼻子中檢測資訊素的特殊結構，稱為犁鼻器。
嗅神經將我們鼻子中的感覺細胞連線到我們頭骨內的嗅球。這個神經球是一個巨大的中繼點，包含一個突觸巢。來自 347 種氣味受體的原始傳入感覺資訊首先在此處進行分類，然後進行處理以分析和區分氣味宇宙。然後，訊號傳遞到嗅覺皮層，以進行更精細的區分和對氣味的意識感知。
對於許多依賴資訊素進行性交流的動物來說，感知這些化學物質的關鍵場所是鼻腔內的一個特殊區域，稱為犁鼻器。反過來，這個器官連線到一個微小的副嗅球，就在參與嗅覺的主要嗅球旁邊。從那裡，神經連線到參與性喚起的大腦區域（例如杏仁核），而不是嗅覺皮層。例如，在齧齒動物中，用資訊素刺激犁鼻器可以向血液中釋放大量性激素。
資訊素透過犁鼻器發揮作用，影響動物的發情頻率，刺激性行為和排卵。錯誤的資訊素甚至可以終止妊娠。1959 年，倫敦國家醫學研究所的希爾達·M·布魯斯報告說，如果最近交配的雌性小鼠暴露於不熟悉的雄性小鼠的尿液氣味中，胚胎將不會植入其子宮。相反，胚胎將被流產，雌性將恢復發情期。相比之下，來自其配偶的尿液氣味不會阻止植入和懷孕。
在 2006 年發表的研究中，諾貝爾獎獲得者琳達·巴克和她在西雅圖弗雷德·哈欽森癌症研究中心的同事斯蒂芬·利伯勒斯鑑定了一個新的受體蛋白家族的 15 個成員。這些受體存在於小鼠鼻子中，存在於檢測資訊素的感覺細胞表面，這為哺乳動物資訊素的獨立途徑的想法提供了可信度。這些細胞與檢測氣味的受體不同。新發現的每種 TAAR（微量胺相關受體）都選擇性地響應小鼠尿液中特定的含氮分子。其中一種化學物質的濃度在與交配行為相關的壓力下（例如涉及支配和順從的壓力）在小鼠和人類尿液中都會增加。兩種 TAAR 由僅在青春期後才在雄性小鼠尿液中發現的化合物激發，這也暗示了性別聯絡。順便說一句，行為研究人員之前已經鑑定出其中一種化合物，並發現它可以加速雌性小鼠青春期的到來。
我們現在對小鼠資訊素的理解已經從分子擴充套件到性行為，但人類資訊素呢？有趣的是，巴克發現人類擁有製造至少六種與小鼠中相同的資訊素受體的基因。
零號神經的作用
儘管一些科學家聲稱已經在人類中檢測到功能正常的犁鼻器，但大多數人認為它似乎是退化的。與鰓裂的情況一樣，我們僅在胎兒生活中擁有犁鼻器，之後它們就會萎縮。因此，如果資訊素正在向人類大腦傳送性訊號，它們就不會依賴犁鼻器來傳遞這些訊號。相反，零號神經可能會介入。
考慮以下零號神經的解剖學特徵。像它的嗅覺表親一樣，零號神經的末梢位於鼻腔內，但請記住，它將其神經纖維傳送到大腦的熱點性區域：內側和外側隔核和視前區。大腦的這些區域與繁殖的“螺母和螺栓”有關。它們控制性激素和其他不可抗拒的衝動（如口渴和飢餓）的釋放。隔核可以作用於杏仁核、海馬體和下丘腦，並受其影響。隔核損傷會導致性行為、進食、飲水和憤怒反應的行為改變。因此，透過將鼻子連線到大腦的生殖中心，零號神經完全繞過了嗅球。
切斷嗅神經或移除犁鼻器會擾亂齧齒動物的正常交配行為，這表明嗅神經會傳遞來自犁鼻器的資訊素資訊。但在過去幾年中，研究人員已經瞭解到，零號神經也會向犁鼻器傳送纖維——並且零號神經的纖維與嗅神經的纖維非常接近。因此，在故意切斷嗅神經的實驗中，研究人員可能也無意中切斷了零號神經。
1987 年，當時在貝勒醫學院的神經科學家塞萊斯特·維爾西格小心翼翼地切斷了雄性倉鼠的零號神經，使嗅神經毫髮無損（事實證明，切斷零號神經的倉鼠與對照動物一樣快地找到了隱藏的餅乾）。切斷零號神經的倉鼠未能交配。
同樣，在 1980 年，神經科學家觀察到，電刺激嗅神經可以引發魚類和其他動物的性反應。但是，這種性行為實際上可能是由受刺激的零號神經引起的嗎？零號神經的大部分長度都靠近嗅神經？密歇根大學安娜堡分校（現任加州大學聖地亞哥分校）的神經解剖學家 R. 格倫·諾思卡特和肯塔基大學（現任佛羅里達新學院）的德姆斯基對此表示懷疑。他們也知道，在前往大腦的途中，零號神經中的一些纖維出人意料地走了彎路，並向眼睛的視網膜傳送了分支。在您意識到對於大多數植物和動物來說，繁殖是季節性的——而日照長度是衡量一年中最準確的方式之前，這可能看起來很奇怪。許多科學家懷疑，與交配和繁殖有關的神經也可能連線到視網膜，以不斷檢視日曆。無論功能如何，這個地方都是零號神經和嗅神經分道揚鑣的地方，因此諾思卡特和德姆斯基能夠在這個部位對金魚的零號神經纖維施加輕微的電擊，而不會同時刺激嗅神經。當他們這樣做時，雄性金魚立即透過釋放精子做出反應。
因此，除了零號神經將鼻子連線到控制性繁殖的大腦部分的解剖學證據外，現在還存在強有力的生理學證據表明，至少在魚類中，零號神經可能是響應性資訊素和調節生殖行為的感覺系統。另一個指向零號神經性作用的線索將來自我自己的研究，同樣是關於一種來自海洋的生物。
1985 年，在使用電子顯微鏡研究黃貂魚的零號神經時，我看到了一些奇怪的東西：它的許多軸突（神經纖維）都塞滿了看起來像微小的黑色球體的東西。事實證明，它們是肽激素，像霰彈槍彈丸一樣緊密地堆積在一起。在其中一些神經的末端，我觀察到這些激素的釋放以及它們被微小血管吸收——這表明零號神經實際上可能是一種神經分泌器官，這意味著它透過釋放激素來調節繁殖，這與垂體腺非常相似。關於終末神經釋放性激素的這一新線索，以及關於它將鼻子連線到控制性繁殖的大腦部分的知識，三角定位得出一個結論：資訊素。
然而，持懷疑態度的科學家們一直認為喚醒完全歸因於嗅神經，仍然認為零號神經根本不是單獨的顱神經，而只是嗅神經的一條磨損的細絲。因此，當德姆斯基和我聽說一條領航鯨剛剛死在聖地亞哥海軍基地時，我們立即抓住機會檢查它。這種動物可以向我們展示零號神經是否真的是自主的，甚至可能有助於闡明其功能。
鯨魚的發現
回到斯克裡普斯實驗室，德姆斯基戴著手套的手伸進一個塑膠桶裡，取出了我們從巨大的鯨魚屍體中取出的領航鯨的大腦。它大約有一個足球那麼大，看起來像人腦，只是它的大腦皮層具有更緊密和更密集的卷積——與人類皮層的波浪狀褶皺相比，幾乎是捲曲的。
在翻轉鯨魚的大腦以檢視其底部後，我們驚奇地發現一個哺乳動物的大腦沒有嗅神經。（請記住，鯨魚為了噴水孔而失去了嗅覺。）德姆斯基小心翼翼地從我們期望找到一對零號神經的區域剝離膜，假設它們沒有隨著嗅神經一起丟失。帶著拆開禮物的驚喜，我們發現了它們：兩條纖細的白色神經朝向鯨魚的噴水孔。
我們對領航鯨的屍檢證明，零號神經是一個獨特的神經實體，而不僅僅是嗅神經的一個片段。對於犧牲了嗅覺和使嗅覺成為可能的嗅神經的鯨魚和海豚來說，零號神經所做的任何事情對於生存來說都太珍貴了，以至於進化無法放棄。
儘管發現了有趣的結果，但零號神經在人類性行為中的作用仍不清楚。最近對小鼠的研究表明，存在某些感覺神經元，這些神經元與犁鼻器不相關，但對資訊素刺激有反應。因此，即使沒有功能正常的犁鼻器，我們的鼻子可能仍然包含能夠響應資訊素的感覺神經元。
這項工作有多少是在嗅神經和零號神經之間分配的，目前尚不清楚。顯然，零號神經正在利用它從鼻子接收到的資訊做一些不同的事情，因為它沒有連線到分析氣味的嗅球。此外，它還連線到控制繁殖的大腦部分，並將一種強效性激素 (GnRH) 釋放到血液中。零號神經在胚胎中發育得非常早，研究表明，前腦中所有產生 GnRH 的神經元都使用胎兒零號神經作為遷移途徑，以找到它們在大腦中的適當位置。當這種胚胎途徑受到破壞時，就會導致卡爾曼綜合徵。這種疾病不僅會損害人們的嗅覺，還會使他們無法在青春期後性成熟。毫無疑問，零號神經除了繁殖之外還有其他功能——大多數顱神經都傳遞感覺和運動（與身體運動有關）資訊。已檢測到透過零號神經從大腦傳出的電脈衝，但傳出的資訊做什麼尚不清楚。
最終，需要更多的研究來充分詳細地描述零號神經在大腦中的作用。但至少現在您已經瞭解，自然界提供了兩性之間維持生命迴圈的隱藏交流渠道，科學家們知道從哪裡開始解決這個有趣的難題。這條秘密神經，在教科書中缺失，但鯊魚到人類等生物都有，仍然像它所服務的親密功能一樣，仍然包裹在秘密之中。
（作者）
R. 道格拉斯·菲爾茲是馬里蘭大學神經科學和認知科學專案的兼職教授。他在大眾科學《心靈》雜誌的顧問委員會任職。