人類鼻子可以檢測到 1 萬億種氣味

研究人員表示,鼻子所能感知到的可能幾乎是無限的。

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研究人員今天在《科學》雜誌上報告,人類的鼻子至少可以區分 1 萬億種不同的氣味,這一解析度比之前估計的僅 10,000 種氣味高出幾個數量級。

研究氣味的科學家們一段時間以來一直懷疑這個數字更高,但很少有研究試圖探索人類鼻子感官能力的極限。“這只是放在那裡等著有人去做,”紐約洛克菲勒大學的嗅覺研究員、研究合著者安德烈亞斯·凱勒說。

為了研究人類嗅覺的極限,凱勒和他的同事們從 128 種有氣味的分子集合中選擇了 10、20 或 30 種成分製備了氣味混合物。然後,他們要求 26 名研究參與者在一個樣本集中識別出氣味不同的混合物,其中三個氣味中的兩個是相同的。當兩種氣味包含的成分重疊超過約 51% 時,大多數參與者都難以區分它們。然後,作者計算了重疊小於 51% 的可能混合物的數量,從而得出他們對人類鼻子可以檢測到多少種氣味的估計:至少 1 萬億種。


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紐約大學醫學院的嗅覺研究員唐納德·威爾遜表示,這些發現“令人興奮”。他希望新的估計將有助於研究人員開始解開一個持久的謎團:鼻子和大腦如何協同工作來處理氣味。

人類鼻子大約有 400 種氣味受體。例如,當咖啡的香味飄過房間時,鼻子中的特定受體會檢測到氣味的分子成分,從而引發一系列神經反應,將注意力吸引到咖啡壺上。但是,該序列的許多細節仍然未知。

以色列雷霍沃特魏茨曼科學研究所的神經科學家諾姆·索貝爾說:“我們能夠區分的氣味物質的數量與我們擁有的受體數量之間的關係尚不清楚。” 一些科學家認為,擁有更多型別的氣味受體表明嗅覺更靈敏。

但這並不是科學家在探索我們嗅覺能力界限時面臨的唯一困難。

威爾遜說:“氣味很難組織起來。” 研究人員可以將氣味分為幾類,但這些類別之間的關係尚不清楚;與顏色或聲音不同,氣味不會沿著清晰的連續統分佈。威爾遜說,實際上,這使得客觀比較美國藥妝店古龍水(如 Axe 體香劑)與競爭對手(如 Old Spice)或帶有香草味的東西的複雜麝香味變得具有挑戰性。

這些問題仍有待未來研究。但凱勒說,新的發現可能有助於消除至少一種長期存在的假設。“我希望這有助於消除人類嗅覺不好的神話,”他說。

本文經 《自然》雜誌許可轉載。該文章於 2014 年 3 月 20 日首次發表

傑西卡·莫里森是聖母大學土木工程和地質科學專業的研究生。今年夏天,她將作為 2012 年 AAAS 大眾媒體研究員在《芝加哥論壇報》實習。您可以在 Twitter (@ihearttheroad)、G+ 和她的部落格 I Heart the Road 上了解她對溝通、瑜伽和鈾的喜愛。

更多作者:傑西卡·莫里森

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