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長期以來，鼻子一直被視為一個無組織的感官器官，其氣味受體散佈各處，幾乎沒有規律可循。《自然神經科學》9月25日線上發表的一項研究挑戰了這種觀念。它表明氣味受體是按照它們檢測到的氣味的愉悅程度進行分組的。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）
康涅狄格大學健康中心研究生院的瑪麗昂·弗蘭克表示，這些發現正在研究嗅覺的研究人員中引發“不僅僅是震盪”的現象。“這簡直是一場龍捲風。”
嗅覺組織在人類中尤其難以捉摸。大鼠的氣味受體似乎是按基因家族分類的，在鼻孔內形成四個不同的區域。人類的鼻子裡是否存在這些區域尚不清楚，因為要尋找它們，需要用有毒化學物質標記氣味受體。人腦的嗅球會根據氣味進入鼻孔的位置而以不同的方式被啟用，這表明氣味受體的組織不是統一的。然而，大多數科學家都認為受體分佈存在很大程度的隨機性。
透過將一根塗有特氟龍的導線插入近 60 名志願者的鼻孔，以色列魏茨曼科學研究所的神經生物學家諾姆·索貝爾測量了鼻腔內襯的小塊區域如何對各種氣味做出反應。索貝爾的團隊將各種化學物質注入參與者的鼻孔，同時導線電極記錄與氣味受體相連的神經元的反應。參與者評估了每種氣味的愉悅程度：聞起來像香蕉的醋酸戊酯獲得了最高的整體愉悅度評分。聞起來像大蒜的二乙基硫醚獲得的評分最低。其他化學物質，如乙酸（醋的主要成分）則引起了不同的反應。
索貝爾的團隊每次施用一種氣味，以確定鼻腔內襯的反應部分。某些部位對探針氣味有反應，而其他部位則沒有，這加強了氣味受體分佈不均勻的觀點。但最有趣的是，如果用一種令人愉悅的氣味來尋找位置，其他令人愉悅的氣味在該部位也有明顯的強烈神經反應。相反，如果用令人厭惡的氣味來定位記錄部位，隨後的有害氣味也會在該部位引發強烈反應。此外，愉悅度評分差異最大的氣味在神經測量方面也存在最大的差異。
這些發現表明，氣味受體是根據它們檢測到的香氣的愉悅程度來組織的——類似於視網膜和耳細胞分別根據空間資訊和音調來組織的方式。
“我真的不想相信它，但資料看起來很有說服力，”紐約大學朗格尼醫學中心研究大鼠嗅覺的唐·威爾遜說。過去，他與索貝爾在分子本身是否提供有關氣味愉悅程度的資訊，還是大腦負責解釋氣味的問題上存在分歧。威爾遜對這些發現感到驚訝。“如果我們在視覺中進行類似的實驗，那麼等效的結果將是我們能夠使用視網膜活動來預測眼睛是在觀看令人愉悅的場景還是醜陋的場景，”他說。
正如索貝爾所指出的，美麗不僅僅存在於觀看者的眼中——至少對於鼻子來說是這樣。“氣味愉悅感是主觀的這種普遍觀點是錯誤的，”索貝爾說。正如顏色或聽覺音調是由其波長的物理結構決定的那樣，科學家可以根據氣味的物理和化學特性來預測其愉悅感。索貝爾說，人們和不同人群對氣味的愉悅感或厭惡感的感知非常一致，這是有機體對氣味可以做出的最重要的評估之一。
賓夕法尼亞大學嗅覺和味覺中心的負責人理查德·多蒂說，應該以批判的眼光看待這些結果。“愉悅感與其他心理概念相關，如可食用性和吸引力或排斥性，”他說。他還表示，未來的實驗應控制氣味強度，氣味強度會決定氣味是令人愉悅還是令人不快。“例如，喜歡茴香腦甘草氣味的人會發現隨著其濃度的增加而更加愉悅，而不喜歡甘草的人則會發現隨著其濃度的增加而越來越不愉悅。”
威爾遜說，如果氣味受體在處理享樂資訊方面發揮作用，重要的是要記住大腦仍然發揮著調節作用。“如果我拿異戊酸告訴你它聞起來像帕爾馬乾酪，你會聞到帕爾馬乾酪的味道，這很可能是令人愉悅的。但如果我告訴你它聞起來像嘔吐物，你會覺得它令人厭惡。這是同一個分子，但你的期望會影響你如何感知它。”類似於顏色的感知會受到周圍顏色的影響，氣味的感知似乎是依賴於環境的。
索貝爾警告說，愉悅軸只能解釋嗅覺受體組織的一部分。研究人員距離繪製鼻孔的地形圖還有很多年，但索貝爾打算參與這個過程。目前，他和他的團隊正在重建他們的電極，使其擁有四個探頭，以便同時進行多次測量。他還將以更系統的方式進行研究，而不是僅僅四處尋找活躍區域。
他說：“要麼是鼻子不像其他器官那樣組織清晰，要麼是我們沒有充分地探測它。”