我們圍著屍體站著，計劃我們的屍檢策略。我們意識到，手術刀不適合用於這具屍體，因此我們做出了決定。
我們三個人合力將這條溼滑的黑色領航鯨龐大的身軀推入帶鋸刀片的尖叫聲中。
這條鯨魚因自然原因死亡，此前它曾在美國海軍服役，執行深海任務，海軍會將海洋哺乳動物派往人類無法安全到達的地方。死後，它將再提供一項服務——為我們提供有關其宏偉大腦的資訊。上世紀 80 年代中期，海軍邀請加利福尼亞州拉霍亞斯克裡普斯海洋研究所的研究人員來到聖地亞哥的基地，我也加入了他們的行列。我們穿著像魚販一樣的黑色橡膠工作服和靴子，解剖學家利奧·S·德姆斯基（當時從肯塔基大學來訪）、獸醫山姆·H·裡奇韋（現任職於國家海洋哺乳動物基金會）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。
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您看過的每一張人腦圖片都是錯誤的。有些東西缺失了，而且這種遺漏並非微不足道。一個骯髒的小秘密是，一條微小且相對未經研究的神經從大腦底部發出，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，即異性成員之間為尋找配偶而交換的無聲化學資訊，透過這條隱秘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與對人類行為產生如此重要影響的活動有關——尤其是在解剖學家幾個世紀以來仔細研究了人體每一個細微之處之後？選擇配偶難道還有我們有意識地意識到的更多內容嗎？像我們這樣的研究人員一直在努力找出答案。
追蹤這條神秘的顱神經讓我找到了領航鯨，作為了解我們哺乳動物同伴的模型。出於我將要解釋的原因，查明這條神經是否存在於鯨魚體內尤為重要。
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。自希臘哲學家兼醫生蓋倫（約公元 129-210 年在世）時代以來，人們就已知道某些顱神經的存在（即使不是其確切功能）。今天，我們瞭解到它們提供了重要的嗅覺、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。正如醫學生所知，每對神經都按順序編號，從大腦前部（最靠近前額）到後部（靠近脊髓）。
第一對顱神經是嗅神經。所有氣味都透過這條神經進入我們的大腦。緊隨嗅神經之後的是第二對顱神經，即視神經。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，該神經從舌頭延伸出來，並在靠近脊髓的大腦處進入大腦。每對神經都經過仔細識別、編號和詳細研究。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鯊魚的“攻擊”。
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進入鯊魚的大腦，正好位於所有已知神經的前面。以前沒有人注意到它。即使在今天，無數的解剖學學生都在解剖角鯊，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困境。由於它位於嗅神經的前面，因此這條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地根植於醫學詞彙中。解決方案是將這一新發現命名為“第零神經”、“終末神經”。大多數人完全忘記了它。它根本不符合 12 神經課程。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？
如果第零神經僅存在於鯊魚中，那麼忽略這個不便的發現會更容易。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（有脊椎的動物）的大腦中，都有一條細小的神經從嗅神經的正前方發出。令他們懊惱的是，他們在 1913 年在人類身上也發現了這條神經。通常，當剝離包裹大腦的堅韌膜時，它會被撕掉，但如果一個人知道在哪裡尋找並且特別小心，這條小神經總是存在。它的目的是什麼？
一個線索來自它在大腦中的連線方式。像嗅神經一樣，第零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股線，根本不是單獨的顱神經。我的同事和我意識到，死去的領航鯨是直接從大自然中尋找例證來檢驗這一概念的絕佳機會。
鯨魚和海豚的獨特之處在於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。經過數百萬年的進化，鼻孔逐漸遷移到頭部頂部。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，如果第零神經也參與嗅覺——就像嗅神經的一個分支一樣——那麼在鼻孔換成噴水孔的進化過程中，它也會被放棄。但是，如果我們懷疑第零神經還有其他作用，那麼它可能仍然存在於鯨魚體內。
在我講述我們的屍檢結果之前，您必須瞭解一些證據，這些證據加劇了我們對第零神經將嗅覺與性聯絡起來的懷疑。
嗅覺和資訊素
嗅覺是所有感官中最古老的感官——即使是低等細菌也必須透過嗅探（檢測化學物質）其周圍環境來區分營養物質和有害物質。人類的嗅覺與大多數哺乳動物相比很弱，但在嗅覺上皮中有 347 種不同型別的感覺神經元，嗅覺細胞就位於鼻子中。每一種都檢測一種不同的氣味，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產生的。相比之下，我們看到的每種顏色都來自視網膜中僅有的三種感覺神經元（紅色、綠色或藍色敏感錐體細胞）的訊號組合，視網膜是眼睛後部的感覺層。
動物嚴重依賴嗅覺和其他非語言線索進行交流。從狂熱的六月金龜子到追逐發情母貓的公貓，資訊素對於選擇配偶和刺激整個動物王國的繁殖非常重要。種馬會捲起上唇並深吸一口氣，以嗅出發情母馬的資訊素，這種行為稱為裂唇嗅反應。許多動物還依靠嗅覺來確定性別、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資訊素資訊。資訊素與激發我們嗅覺的化學物質在兩個重要方面有所不同。為了讓氣味從源頭飄散一段距離，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，資訊素可能是個體在親密接觸（如接吻）期間在鼻子之間傳遞的大分子。
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，繞過產生意識的大腦皮層，它們就可以像看不見的嗅覺丘位元一樣發揮作用——在某個異性成員的眼中閃爍浪漫的光芒——而我們永遠不會知道。
事實證明，第零神經在大腦中的連線為這種可能性敞開了大門。要解釋原因，需要更詳細地瞭解嗅覺迴路，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顱骨內的嗅球。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這裡進行分類，然後進行處理，以分析和區分各種氣味。訊號接下來傳遞到嗅覺皮層，以便更精細地區分和有意識地感知氣味。
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犁鼻器內部的一個特殊區域。反過來，這個器官連線到一個微小的“輔助”嗅球，毗鄰參與嗅覺的主要嗅球。從那裡，神經連線到大腦中與性喚起有關的區域（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釋放大量性激素進入血液。
資訊素透過犁鼻器發揮作用，影響動情期的頻率，並刺激動物的性行為和排卵。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，如果最近交配的雌鼠暴露於不熟悉的雄鼠尿液的氣味中，胚胎將不會植入雌鼠的子宮。相反，胚胎將被流產，雌鼠將恢復發情期。相比之下，來自其配偶的尿液氣味不會阻止植入和妊娠。
在 2006 年發表的研究中，諾貝爾獎獲得者琳達·巴克和她的同事斯蒂芬·利伯勒斯（當時都在西雅圖弗雷德·哈欽森癌症研究中心）鑑定出了一個新受體蛋白家族的 15 個成員。這些受體存在於小鼠鼻子中，位於檢測資訊素的感覺細胞表面，這為哺乳動物資訊素的單獨通路的想法提供了可信度。這些細胞與檢測氣味的受體不同。每種 TAAR（痕量胺相關受體）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。其中兩種 TAAR 受體僅受雄性小鼠尿液中發現的化合物激發，但僅在青春期後才激發，這也暗示了性關聯。順便說一句，行為研究人員此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，巴克發現人類擁有至少六個與小鼠體內相同的資訊素受體的基因。
第零神經的作用
儘管一些科學家聲稱已經在人類身上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。就像鰓裂一樣，我們僅在胎兒期擁有犁鼻器，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，第零神經可能會挺身而出。
考慮第零神經的以下解剖學特徵。像其嗅覺表親一樣，第零神經的末梢位於鼻腔中，但請記住，它將其神經纖維傳送到大腦中與性相關的熱點區域：內側和外側隔核以及視前區。大腦的這些區域與生殖的“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。隔核的損傷會導致性行為、進食、飲水和憤怒反應的行為改變。因此，第零神經在連線鼻子和大腦的生殖中心時，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。但在過去的二十年中，研究人員逐漸瞭解到，第零神經也向犁鼻器傳送纖維——並且第零神經的纖維與嗅神經的纖維非常靠近。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第零神經。
1987 年，當時在貝勒醫學院的神經科學家塞萊斯特·維爾西格小心地切斷了雄性倉鼠的第零神經，而沒有損傷嗅神經（切斷第零神經的倉鼠找到隱藏的餅乾的速度與對照組動物一樣快，這一事實證明了這一點）。切斷第零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。但這種性行為實際上可能是由受刺激的第零神經引起的嗎？第零神經的大部分長度都與嗅神經非常靠近。當時的密歇根大學（現任職於加利福尼亞大學聖地亞哥分校）的神經解剖學家 R. 格倫·諾斯卡特和當時的肯塔基大學（現任職於佛羅里達新學院）的德姆斯基對此表示懷疑。他們還知道，在前往大腦的途中，第零神經中的一些纖維會意外地繞道而行，並將分支傳送到眼睛的視網膜。這可能看起來很奇怪，直到你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時間的最準確方法。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，這個地方都是第零神經和嗅神經分道揚鑣的地方，因此諾斯卡特和德姆斯基能夠在這個部位對金魚第零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，雄性金魚立即做出反應，釋放精子。
因此，除了第零神經連線鼻子和大腦中控制性繁殖的部分的解剖學證據外，現在還有強有力的生理學證據表明——至少在魚類中——第零神經可能是響應性資訊素和調節生殖行為的感覺系統。另一個指向第零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第零神經時，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。結果證明它們是肽類激素，像霰彈槍彈丸一樣緊密地包裝在一起。在其中一些神經的尖端，我觀察到這些激素的釋放以及它們被微小血管吸收的情況——這表明第零神經實際上可能是一種神經分泌器官，這意味著它像垂體一樣透過釋放激素來調節生殖。終末神經釋放性激素的新線索，再加上它連線鼻子和大腦中控制性繁殖的部分的知識，最終得出一個結論：資訊素。
然而，持懷疑態度的科學家將性喚起完全歸功於嗅神經，仍然認為第零神經根本不是單獨的顱神經，而只是嗅神經的一條磨損的股線。因此，當德姆斯基和我聽說一條領航鯨剛剛在聖地亞哥海軍基地死亡時，我們立即抓住機會對其進行檢查。這種動物可以向我們展示第零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，取出了我們從巨大的鯨魚屍體中取出的領航鯨大腦。它大約有一個足球那麼大，類似於人腦，只是它的大腦皮層有更緊密和更密集的卷積——與人腦皮層的波浪形褶皺相比，幾乎是捲曲的。
在翻轉鯨魚大腦以檢視其底部後，我們震驚地看到哺乳動物的大腦沒有嗅神經。（請記住，鯨魚為了換取噴水孔而失去了嗅覺。）德姆斯基小心地從我們期望找到一對第零神經的區域剝離膜，假設它們沒有與嗅神經一起丟失。當我們開啟“禮物”時，我們發現了它們：兩條細長的白色神經朝向鯨魚的噴水孔。
我們對領航鯨的屍檢證明，第零神經是一個獨特的神經實體，而不僅僅是嗅神經的片段。對於犧牲了嗅覺和使其成為可能的嗅神經的鯨魚和海豚來說，第零神經所做的任何事情對於生存都太珍貴了，以至於進化無法放棄。
儘管發現了有趣的發現，但第零神經在人類性行為中的作用仍不清楚。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無關，但會對資訊素刺激做出反應。因此，即使沒有功能正常的犁鼻器，我們的鼻子也可能仍然包含能夠對資訊素做出反應的感覺神經元。
嗅神經和第零神經之間分擔了多少工作尚不清楚。顯然，第零神經正在對其從鼻子接收到的資訊進行不同的處理，因為它沒有連線到分析氣味的嗅球。此外，它連線到大腦中控制生殖的部分，並將一種強效性激素 (GnRH) 釋放到血液中。
第零神經在胚胎早期發育，研究表明，前腦中所有產生 GnRH 的神經元都使用胎兒第零神經作為遷移途徑，以找到它們在大腦中的適當位置。當這種胚胎途徑中斷時，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，除了生殖之外，第零神經還具有其他功能——大多數顱神經都傳遞感覺和運動（與身體運動有關）資訊。已經檢測到電脈衝從大腦透過第零神經傳出，但傳出的資訊做什麼是令人費解的。
關於第零神經的故事最有趣的事情之一是，環境中的訊號控制著我們的大腦和行為。這種觀念與我們對自由意志的熱情信念相沖突，但證據仍在不斷增加。
貝勒學院的丹尼斯·陳及其同事的一項研究發現，人們在嗅聞從觀看恐怖電影的人身上收集的汗液時，在認知測試中的表現優於嗅聞觀看快樂電影的人的汗液時的表現。受試者說他們無法分辨兩種汗液之間的區別，但在吸入觀看恐懼電影的人的汗液時，他們更加謹慎和準確。在許多動物中，壓力和恐懼會產生救生化學警告訊號——人類似乎也沒有什麼不同。
功能性磁共振成像也為人類大腦對資訊素的刺激提供了一個迷人的視窗。蘇黎世大學醫院的瓦萊麗·特雷耶及其同事的一項研究表明，從豬汗液中提取的一種無味資訊素 (5a-雄甾-16-烯-3-酮) 會刺激人腦中與聞玫瑰花香時啟用的相同“快樂/獎勵”區域的神經活動——下次當你的男人帶著期待的笑容和一捧鮮花出現時，請記住這一點。
許多動物都有專門的香腺來釋放資訊素，但人類也有。母親乳頭周圍的深色區域，稱為乳暈，在聽到嬰兒的哭聲時會突然變暖，資訊素會從環繞該區域的凹凸不平的皮膚腺體中釋放出來。勃艮第第戎大學的貝諾伊斯特·沙爾領導的一個團隊發現，這些資訊素縮短了新生嬰兒找到乳房並開始吮吸所需的時間。擁有更多這些香腺的母親所生的嬰兒比香腺較少的女性所生的嬰兒更快地含住乳頭並更快地增加體重。
第零神經不僅削弱了我們對自由意志的信心，也削弱了我們對自己感官的信任。對動物的研究表明，來自第零神經的脈衝會改變對環境的感知。從鼻子中第零神經末梢釋放的神經肽透過調節嗅覺神經元的敏感性來改變嗅覺。同樣，來自第零神經的纖維進入魚眼的視網膜會改變視覺資訊的處理，以響應刺激神經的嗅覺訊號。至少在魚類中，第零神經可能為“愛情是盲目的”這句格言提供生物學基礎。
化學資訊
性吸引力中是什麼東西可以立即將兩個人拉到一起？資訊素會像對其他動物一樣，成為人類情侶的一個因素嗎？關於保護我們免受感染的分子研究提供了有趣的線索。
在許多動物中，鼻子可以透過感知尿液和汗液中的微量激素和其他化合物來確定性別和生殖狀態。另一類分子提供有關配偶個體身份的資訊。這種稱為主要組織相容性複合體 (MHC) 蛋白的大分子位於細胞表面，使免疫系統能夠區分身體自身的細胞和外來細胞。
以下是它的工作原理。MHC 分子是巨大的蛋白質，配備有鳥喙狀附屬物，可以抓住細胞內的小蛋白質片段，並將它們戳穿細胞膜，供稱為 T 細胞的守衛巡邏隊檢查。如果蛋白質片段是外來的，免疫系統就會攻擊。
一些研究表明，人們可以辨別某人是否具有不同的 MHC 基因。當時的瑞士伯爾尼大學的生物學家克勞斯·韋德金德在 1990 年代中期報告說，在一項研究中，女性更喜歡穿著與自己 MHC 基因不同的男性穿過兩晚的 T 恤的氣味；男性也具有透過氣味區分 MHC 基因的能力。在 1997 年的一項研究中，芝加哥大學的遺傳學家卡羅爾·奧伯及其同事報告說，人們會避免與攜帶與自己母親的 MHC 基因最相似型別的個體交配。
與 MHC 基因不同的人交配在進化上很有意義，因為這樣做會增加您的孩子免疫系統基因庫，從而使他們能夠更好地抵抗感染。生物學上，減少對自身家庭成員的性喚起也很重要，因為他們最有可能分享您的 MHC 基因種類。韋德金德和奧伯的研究表明，個體的氣味會受到他或她所擁有的特定 MHC 基因種類的影響。這種影響可能是因為個體免疫系統的差異會改變身體的細菌菌群，進而改變這些細菌分解汗液和頂泌腺分泌物產生的氣味。但是，大自然會允許將配偶選擇等重要過程置於微生物的控制之下嗎？微生物會隨著感染和其他環境影響而發生變化？
事實證明，作為資訊素的不是 MHC 蛋白本身。研究表明，它是 MHC 分子鉗口中抓住的小蛋白質片段。2004 年，現任德國薩爾蘭大學醫學中心的神經生物學家特雷斯·萊因德斯-祖法爾及其同事發現，當更容易被不熟悉的小鼠 MHC 蛋白類別拾取的合成蛋白質片段新增到雌鼠配偶的尿液中時，妊娠就會被阻止，就像她接觸到來自不熟悉的雄鼠尿液一樣。——R.D.F.