錯綜複雜的管子和聚氨酯袋子捆綁著一對赤身裸體的男女——他，腆著肚子，泰然自若；她，苗條，同樣落落大方。這種裝置並非某種深奧的性遊戲；它是藝術家詹姆斯·奧格創作的裝置作品“氣味盲約”，今年春天在紐約市現代藝術博物館的展覽“設計與彈性思維”中展出。PVC管——在受試者的胸部之間延伸，出口延伸到連線在他們的鼻子、腋窩和生殖器上的袋子上——使這對男女能夠透過分隔他們的牆壁吸入彼此的體味。理論上，他們正在進行一場真正的盲約，彼此不受外貌的影響，僅憑氣味來評估對方作為配偶的潛力。
人類的嗅覺通常被認為是不重要的，被貶低為遠遜於我們敏銳的視力或靈敏的聽覺。但這種感官比許多人意識到的更敏銳，對我們人類的影響也更大。特別是，正如奧格的奇特藝術專案所展示的那樣，氣味促進了各種人類社互動動，無論是隨意的還是親密的。事實上，失去嗅覺的人通常會對它的重要性有新的認識[參見埃莉諾·馮·博特默的文章“當鼻子失靈時”；《大眾科學·思想》，2006年10月/11月刊]。
這種影響大多被忽視，因為它發生在意識的雷達之下。例如，研究表明，我們會在潛意識中使用氣味來評估一個人的好感度、性吸引力和情緒狀態。透過氣味，人們可以區分陌生人與朋友，男性與女性，以及同性戀與異性戀。因此，嗅覺可能有助於繁殖並防止危險的遭遇。“如果你觀察自然界，你會發現每個生物體都有某種形式的化學感應檢測機制”，使其能夠在遠處感知威脅，費城莫奈爾化學感官中心的神經科學家約翰·倫德斯特羅姆解釋道。同樣地，嗅覺缺陷可能會導致社交退縮，例如伴隨精神分裂症的社交退縮。
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天賦異稟的嗅探者
科學家們長期以來不僅無視人類嗅覺的微弱，而且普通民眾——至少在上個世紀左右——也常常低估氣味在人類生活和社會中的重要性。19世紀衛生標準的興起伴隨著對過去時代腐臭瘴氣的厭惡。或者，正如奧格所說：“19世紀的科學家和哲學家貶低了氣味，因為他們認為這是一種野性的、動物性的感官。”
畢竟，例如，狗和老鼠在任何嗅探比賽中都會輕易勝過人類。專門用於追蹤氣味的尋血獵犬鼻子中的氣味檢測細胞數量約為人類的300倍。老鼠擁有的功能性基因數量是人類的三倍，這些基因用於蛋白質受體，而蛋白質受體可以接收氣味。狗和老鼠的鼻子也比人類的鼻子更適合檢測氣味，因為它們更長，表面積更大，並且配備了過濾裝置，可以清潔、溫暖和溼潤吸入的空氣。狗的嗅探速度也比人類快得多，這可能有助於它們卓越的追蹤氣味能力。
然而，人類確實擁有非常精密的嗅覺器官。當人們聞到氣味時，充滿化學物質的氣流會向上進入鼻子，經過鼻腔頂部潮溼的嗅覺上皮及其大約1200萬個氣味檢測細胞。每個嗅覺細胞上的微小纖毛都覆蓋著蛋白質，這些蛋白質會在氣味分子進入鼻子時抓住它們。每個氣味檢測細胞都帶有一種約350種不同的嗅覺受體蛋白之一，並且專門用於感知有限數量的氣味分子。這些受體蛋白以不同的組合方式工作，使人們能夠檢測到至少10,000種氣味。感覺神經將來自氣味檢測細胞的訊號傳遞到大腦的嗅球，嗅球反過來將有關吸入氣味的資訊傳遞到大腦的其他區域。
科學家最近揭示了這種氣味感知機制的靈敏度和多功能性。2007年發表在《自然神經科學》上的一項不尋常的實驗表明，我們的嗅覺足夠敏銳，可以實現某些型別的導航——並且這種能力可以透過訓練得到提高。神經科學家諾姆·索貝爾以及他以前的加州大學伯克利分校的研究生傑斯·波特和幾位同事，說服了32名大學生——16名男性和16名女性——戴上耳罩，蒙上眼睛，手膝並用爬過草地，試圖追蹤塗有巧克力的繩子在草地上留下的氣味。令人驚訝的是，三分之二的志願者可以沿著33英尺長的細繩走到盡頭，像狗一樣左右嗅探，呈鋸齒形路徑。在第二個實驗中，兩名男性和兩名女性每天在同一條小路上訓練三次，持續三天，並透過提高嗅探頻率將完成時間從10分鐘縮短到三分半鐘。他們練習得越多，嗅探速度就越快，追蹤氣味的速度也就越快。
今年三月，神經學家傑伊·戈特弗裡德和他在西北大學的同事發表了進一步的證據，表明人類可以微調他們的嗅覺。他們要求人們嗅兩種非常相似的芳香物質，這些物質的化學結構互為映象。起初，沒有人能區分這兩種化學物質。但在研究人員將其中一種分子的氣味與電擊配對後，所有受試者都學會了區分這兩種氣味。該研究表明，在某些條件下，人們可以對他們可能無法區分的微小氣味差異非常敏感。
並非所有人的嗅覺都一樣好。布朗大學的認知神經科學家蕾切爾·赫茲表示，平均而言，女性對微量氣味比男性更敏感，並且在排卵期對氣味最敏感。女性在生育期嗅覺的增強可能有助於配偶選擇。此外，女性敏銳的嗅覺可能會提高嬰兒的生存機會。女性可以在嬰兒出生後一小時內區分出自己嬰兒的獨特氣味，而兩天大的嬰兒可以透過氣味識別自己的母親——這些策略可能有助於確保嬰兒安全地待在母親的懷抱中。
透過氣味識別身份
儘管人類可能通常不會用氣味來導航到最近的巧克力來源，但我們似乎確實會使用氣味——在大多數情況下是潛意識地——來評估潛在的配偶。我們每個人都有獨特的氣味：包括頂泌腺在內的各種腺體的乳狀分泌物（頂泌腺位於乳頭、生殖器和腋窩周圍）包含大約200種化學物質。化學物質的比例因人而異，這些化學物質被皮膚上的細菌代謝成芳香的混合物。例如，男性和女性具有不同的氣味，這受不同比例的性激素控制。
將氣味從鼻子傳遞到大腦嗅球的神經元與人類大腦最古老的區域有著密切的聯絡：邊緣系統，該區域包括杏仁核（控制攻擊和恐懼等情緒）和海馬體（控制記憶獲取）。因此，氣味會在到達大腦最外層區域——大腦皮層進行有意識的評估之前，觸發潛意識的情緒反應。倫德斯特羅姆解釋說，這意味著“大量處理氣味的工作是在無意識的基礎上完成的。”
人們可能透過氣味潛意識地評估的一種特質是免疫系統狀態。一些研究表明，主要組織相容性複合體 (MHC) 的變異——編碼細胞表面蛋白質的基因區域，這些蛋白質幫助我們的免疫系統區分自身細胞與入侵者細胞——會影響體味。在一項現已成為經典的1995年實驗中，瑞士洛桑大學的生物學家克勞斯·韋德金德和他的同事證明，女性可以透過嗅男性的體味來確定其免疫系統狀態。研究人員發現，當女性評價男性睡過兩晚的T恤的氣味時，她們始終更喜歡MHC基因與自己差異顯著的男性的氣味。（男性也可以透過氣味區分MHC基因。）這種傾向可能是適應性的：透過交配混合不同的MHC基因可能導致後代比混合相似的MHC基因產生更強大的免疫系統。
在2006年的一項研究中，德國杜塞爾多夫海因裡希·海涅大學的實驗心理學家貝蒂娜·保澤和她的同事表明，大腦確實可以區分不同免疫系統的香味。保澤收集了61名捐贈者的腋毛，她指示這些捐贈者只用水清洗腋窩，並在兩天前避免食用洋蔥和大蒜等氣味濃烈的食物。然後，她讓40名志願者嗅聞這些毛髮，同時用電極監測他們大腦活動的電峰和電谷。研究人員發現，MHC基因與嗅探者相似的捐贈者的氣味比MHC DNA不同的捐贈者的氣味在嗅探者的大腦中引發了更快更強的電反應。“氣味幫助我們避開那些在免疫學上與我們相似的人；因此，避免了近親繁殖，”保澤解釋道。“因此，氣味不會引導我們找到合適的人，而是幫助我們避開錯誤的人。”
嗅探可能使我們能夠挑選出特定性取向的伴侶。在2005年的一項研究中，莫奈爾化學感官中心的心理學家約蘭達·馬丁斯和感覺神經科學家查爾斯·維索茨基要求六名異性戀男性、六名同性戀男性、六名異性戀女性和六名女同性戀者在腋下佩戴棉紗墊三天。收集墊子後，馬丁斯和維索茨基讓80名志願者——包括男性和女性，同性戀和異性戀——大力嗅聞紗布（沒有指明佩戴者），並報告哪個墊子聞起來最好。他們發現，異性戀男性和女性以及女同性戀者更喜歡異性戀男性和女性的氣味，而不是同性戀男性的氣味，而同性戀男性則更喜歡其他同性戀男性的氣味。異性戀男性、女性和女同性戀者也更喜歡女同性戀者的氣味，而不是同性戀男性的氣味。（同性戀男性顯然有一種獨特的氣味，但目前這在很大程度上是推測性的。）
但是，特定的人類氣味會引發性反應嗎？其他動物分泌稱為資訊素的化學物質，這些物質會在同一物種的另一成員中引發生理或行為反應。例如，一種名為雄烯酮的化合物可以使雌性豬陷入性慾狂潮。在人類中從未記錄到如此明顯的由氣味引起的行為影響。然而，斯德哥爾摩卡羅林斯卡大學醫院的神經科學家伊萬卡·薩維奇和她的同事最近的發現表明，至少有兩種非氣體化合物——一種由男性分泌，一種由女性分泌——似乎確實在男性和女性中引發了獨特的大腦活動模式，表明它們對不同性別可能具有不同的意義。
其中一種化學物質——雄烯二酮，存在於男性汗液和精液中——可能有助於女性進入狀態。2007年，加州大學伯克利分校的神經科學家克萊爾·懷亞特和以色列魏茨曼科學研究所的諾姆·索貝爾報告稱，在21名異性戀女性中，雄烯二酮的氣味比酵母味更可能改善情緒並增加性喚起。雄烯二酮還會提高女性唾液中皮質醇（一種應激激素）的水平。“據我所知，這是第一份報告表明，聞到男性汗液的特定成分會引起女性荷爾蒙平衡的顯著變化，”懷亞特說。
嗅到恐懼
並非所有人都認為雄烯二酮或任何其他物質都符合人類資訊素的條件。首先，人類汗液中可感知的雄烯二酮含量極低——遠低於科學實驗中使用的濃度。許多人根本聞不到雄烯二酮的味道；另一些人則覺得這種氣味令人作嘔，這也與它作為性引誘劑的用途相悖。然而，一些證據表明，人類可以透過不同於控制嗅覺的神經來檢測資訊素[參見R·道格拉斯·菲爾茲的文章“性和秘密神經”；《大眾科學·思想》，2007年2月/3月刊]。
體味也對人類互動產生非性影響，包括髮出情緒訊號的能力。萊斯大學的心理學家丹尼斯·陳和她的同事要求受試者觀看有趣的或恐怖的電影，同時在腋下插入紗布墊。然後，她收集這些墊子，將它們塞進瓶子裡，並要求其他人嗅聞它們。例如，在2000年的一項研究中，陳和羅格斯大學的珍妮特·哈維蘭-瓊斯發現，志願者可以可靠地識別出“人們在恐懼時的氣味”與“人們在快樂時的氣味”。也就是說，當被要求區分時，即使人們在單獨體驗每種氣味時沒有意識到它們的情感內容，人類也能以高於偶然的機率區分“快樂”和“恐懼”的氣味。
氣味引發的情緒甚至可以改變行為。在2006年的一項實驗中，研究人員發現，與那些聞到不害怕的人的汗液或嗅聞乾淨墊子的人相比，嗅聞“恐懼汗液”的受試者在詞語聯想測試中的表現有所提高。換句話說，陳說，人類的恐懼化學訊號可能起到警示作用，引發警惕性並提高智慧。“已經廣泛表明，恐懼和警報的化學訊號在許多動物的生活中都是非常強大的資訊；它們會增加同物種接受者的謹慎行為，”她說。“我懷疑在人類中可能存在一些類似的影響。他們可能在這些任務中更加警惕，因此表現得更準確。”
畢竟，氣味使我們能夠避免各種型別的危險：檢測腐爛的食物或有毒氣體，甚至——正如倫德斯特羅姆和他的同事在2007年的一項研究中表明的那樣——陌生人的氣味。在這項研究中，研究人員首次使用成像技術來檢查大腦對體味的反應，他們使用了正電子發射斷層掃描技術，該技術測量大腦不同區域的葡萄糖代謝，以觀察15名健康不吸菸女性的大腦，同時她們嗅聞以下三種氣味：她們自己的體味；一位老朋友的體味；以及一位陌生人的氣味。每種氣味都積聚在縫在緊身T恤腋下的棉墊中，參與者連續七個晚上睡覺時穿著這些T恤。然後將墊子裝在玻璃瓶中用於嗅聞。
受試者確實可以識別出朋友的氣味：在嗅聞了三個裝有氣味的瓶子中的每一個之後，他們正確地選擇了裝有朋友氣味的瓶子。（他們選擇散發出自己氣味的瓶子的準確率也相似。）參與者還評價陌生人的氣味比朋友的氣味更濃烈，更令人不愉快。更重要的是，他們的大腦記錄了朋友和陌生人之間的差異。陌生人的氣味激活了杏仁核和島葉——它們處理恐懼和厭惡等情緒——而朋友的氣味則觸發了後扣帶皮層（大腦表面靠近頭部中心的一個區域，編碼熟悉感）的反應。“他們聞到了一種他們無法識別的體味，”倫德斯特羅姆說，“而這本身就是對系統的警告：這裡來了一個未知的人。”
證據還表明，我們使用氣味來幫助我們決定是否喜歡一個人。很少有人願意靠近一個臭氣熏天的人，但研究表明，即使在潛意識的、無法察覺的水平上，氣味也會影響我們的社會偏好。在2007年的一項研究中，戈特弗裡德和他的同事讓18名女性和13名男性大學生接觸三種氣味：一種令人愉悅的氣味（檸檬）、一種中性氣味（茴香醚）和一種令人不愉快的氣味（戊酸，聞起來像臭襪子）。然後，研究人員將每種氣味稀釋到無法檢測到的程度，並要求參與者嗅聞稀釋後的氣味。在嗅聞每種氣味後，受試者在10分制量表上對一系列20張面孔進行評分，從“非常令人討厭”到“非常令人喜歡”。
即使這些面孔都面無表情，但如果受試者首先嗅聞了聞起來像汗臭味的戊酸（即使它的氣味無法察覺），他們也會將給定的一組面孔評為不太令人喜歡，而如果他們吸入了稀釋的檸檬味，則會評為更令人喜歡。“人類的社會判斷和社會互動至少部分受到我們無法察覺的氣味的控制，”戈特弗裡德總結道。
然而，社會繼續鄙視氣味在日常生活中的作用。“這是對維多利亞時代關於文明態度的清教徒式後遺症，即文明人並且有任何有價值貢獻的人在很大程度上應該是無氣味的，”赫茲說。戈特弗裡德補充道：“人類的嗅覺常常被認為不僅比狗或老鼠的嗅覺弱，而且真的、真的無關緊要。這總是讓我惱火。如果你更仔細地研究文獻，各種證據表明人類的鼻子實際上非常棒。”