早晨,咖啡的香味可能會催促你起床,而春天盛開的丁香花的香氣令人心曠神怡。但是你不會看到警察把鼻子貼在地上,沿著逃犯的蹤跡進入樹林。人類不像其他哺乳動物那樣使用嗅覺,這導致我們被認為與狗和其他動物相比,嗅覺很差。但事實證明,人類的嗅覺比我們想象的要好。
在上週發表在《科學》雜誌上的一篇評論文章中,羅格斯大學的神經科學家約翰·麥甘分析了人類嗅覺研究的現狀,將最近的研究與較早的研究進行比較,論證了我們的嗅覺能力與哺乳動物同伴相當。
麥甘追溯了人類嗅覺差這一觀點的起源,認為這要歸咎於一位19世紀的科學家,比較解剖學家保羅·布羅卡。布羅卡以發現布羅卡區(大腦中負責語言產生的部分)而聞名,他注意到人類的前額葉比其他動物的大,而且我們擁有其他動物所缺乏的語言和複雜的認知技能。由於我們大腦的嗅球比其他哺乳動物的小,而且我們沒有表現出以氣味為動機的行為,布羅卡推斷這些大腦區域在進化過程中萎縮了,因為人類更多地依賴複雜的思維而不是原始感官來生存。然而,他從未進行感官研究來證實他的理論,但這種說法卻流傳了下來。
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麥甘說,多年來,科學家們在這個薄弱的基礎上進行了研究。遺傳學家發現了支援人類嗅覺能力有限的證據,因為我們擁有的功能性嗅覺基因的比例和數量較少——但同樣,這也沒有經過充分的測試。後來,當發現進化發展與嗅覺喪失之間沒有聯絡時,顏色視覺減輕了嗅覺進化壓力的觀點被駁斥。此外,嗅球的大小,無論是絕對值還是相對於大腦的比例,都與科學家曾經認為的嗅覺能力沒有直接關係。
現在,隨著更多感官測試的進行,結果好壞參半。過去幾十年進行的實驗發現,人類對香蕉的香氣與狗和老鼠一樣敏感。此外,2013 年的一項研究發現,人類對兩種尿液氣味成分比老鼠更敏感,而老鼠可以更好地檢測測試過的其他四種含硫尿液和糞腺氣味。 2017 年的一項研究還表明,人類對哺乳動物血液的氣味比老鼠更敏感。
一個似乎與嗅覺能力相關的生物學特徵是動物擁有的嗅球神經元數量。然而,這個數字與大腦或嗅球的大小無關。女性的嗅覺比男性更敏感,她們的嗅覺神經元數量多於普通人群的老鼠,但少於老鼠,而且嗅球比這兩種齧齒動物都大得多。男性的嗅覺神經元數量僅次於老鼠,但所有這些物種(以及其他幾種哺乳動物)的差異僅為 1000 萬個或更少的嗅覺神經元。
麥甘說,缺乏標準的香味衡量標準是比較不同物種之間絕對嗅覺能力的主要挑戰。“很容易說人類在聞到人血方面比老鼠敏感得多,這聽起來像是一個很好的生態故事,”他說。“但當你觀察到一系列其他氣味時,你會意識到,實際上似乎有很多氣味是人類比老鼠、狗或老鼠更容易檢測到的,還有一些氣味是我們不太擅長檢測到的。”因此,不可能對哪個物種擁有最強大的鼻子做出籠統的概括。
系統生物學研究所的遺傳學家古斯塔沃·格魯斯曼表示贊同。“不同物種擅長聞不同的東西,因此很難有意義地比較[它們],”他解釋說。他還指出了大腦的可塑性。“眾所周知,當一項功能喪失時,其他功能會變得更加精細,”例如視力喪失後聽力增強。
麥甘還說,人類使用嗅覺的頻率遠高於我們的普遍假設。它影響我們體驗食物和感受周圍環境的方式,最近的一些研究考察了體味如何揭示一個人是否焦慮或具有攻擊性,以及有關個人生活方式的其他細節。麥甘認為,嗅覺喪失在很大程度上被忽視為一個醫學問題,因為我們低估了它的重要性。他說,他希望提高臨床嗅覺和該領域生物醫學研究的知名度,“這樣那些[失去]嗅覺的人就可以理解他們確實失去了一些重要的東西。你為這件事煩惱並不是瘋了。”
