我们围着尸体站着，计划着我们的尸检策略。我们意识到，手术刀不适合用来解剖这具尸体，所以我们做出了决定。我们三个人合力才把这条滑溜溜的黑色领航鲸的庞大身躯推入带锯片的尖叫声中。
这条鲸鱼死于自然原因，此前它曾在美军服役，为美国海军执行深海任务，海军会将海洋哺乳动物送到人类无法安全到达的地方。死后，它将再提供一项服务——为我们提供关于其宏伟大脑的信息。20世纪80年代中期，海军邀请斯克里普斯海洋研究所的研究人员来到其位于圣地亚哥的基地，我也加入了他们。我们穿着像鱼贩一样的黑色橡胶工作服和靴子，来自肯塔基大学的解剖学家 Leo S. Demski、海军海洋系统中心的兽医 Sam H. Ridgway 和我试图解开一个科学谜团。我们必须了解鲸鱼是否有一条特定的颅神经——原因很快就会显而易见。
你见过的每一张人脑图片都是错误的。有些东西遗漏了，而且遗漏的并非无关紧要。这个肮脏的小秘密是一条微小的、相对未经研究的神经，它从大脑底部发出，其功能现在才变得清晰：潜意识的性吸引力。许多科学家认为，信息素，即异性成员在寻找配偶时交换的无声化学信息，通过这条隐蔽的神经向大脑传递潜意识信号。其他人则持怀疑态度。一条鲜为人知的神经怎么会参与到对人类行为具有如此重要影响的活动中呢？尤其是当解剖学家几个世纪以来仔细检查了人体每一个细微之处时？选择配偶难道不仅仅是我们有意识地意识到的那么简单吗？像我们这样的研究人员一直在努力找出答案。
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追踪这条神秘的颅神经让我接触到了领航鲸，作为理解我们哺乳动物同胞的模型。为了我将要解释的原因，查明鲸鱼中是否存在这条神经尤为重要。
大多数神经通过脊髓进入大脑，但有些神经——颅神经——直接进入大脑。一些颅神经的存在，即使不是其精确的功能，早在希腊哲学家和医生盖伦（生活在公元 129 年至 210 年左右）时代就已为人所知。今天我们了解到，它们提供重要的嗅觉、视觉、听觉、味觉和触觉；它们还参与眼睛、下巴、舌头和面部的运动。颅神经从大脑底部成对出现，就像多足蜈蚣一样。正如每个医学生都知道的那样，每对神经都按从大脑前部（最靠近前额）到后部（靠近脊髓）的顺序编号。
第一对颅神经是嗅神经。世界上所有的气味都通过这条神经进入我们的大脑。接下来，紧随嗅神经之后的是第二对颅神经，视神经。视神经将眼睛连接到大脑。神经对按顺序继续到第 12 对颅神经，该神经从舌头延伸并靠近脊髓进入大脑。每对神经都被仔细识别、编号并详细研究。然后在 19 世纪后期，神经解剖学家对颅神经的整洁理解受到了攻击，可以这么说，是被一条鲨鱼攻击了。
1878 年，德国科学家古斯塔夫·弗里奇注意到一条细长的颅神经在所有已知神经之前进入鲨鱼的大脑。以前没有人注意到它。即使在今天，无数解剖学课程的学生都在解剖角鲨，但很少有人发现这条神经，因为它仍然不在教科书中。
这一发现使解剖学家陷入了困境。由于它位于嗅神经之前，因此新神经应该被命名为第一对颅神经。但是，此时重新编号所有颅神经是不可能的，因为它们的身份已深深扎根于医学词汇中。解决方案是将这一新发现命名为“零号神经”，“终末神经”。大多数人完全忘记了它。它根本不符合 12 条神经的课程。而且无论如何，其他颅神经已经解释了所有五种感官。这条小神经有多重要呢？
如果零号神经仅存在于鲨鱼中，那么忽略这个不方便的发现会更容易。但在接下来的一个世纪里，解剖学家发现，在几乎所有脊椎动物（有脊椎骨的动物）中，这条纤细的神经都从大脑中嗅神经的前面发出。令他们懊恼的是，他们也在人类身上发现了这条神经，那是在 1913 年。通常，当剥离包裹大脑的坚韧膜时，它会被撕掉，但如果有人知道在哪里寻找并格外小心，这条小神经总是存在的。它的目的是什么？
一个线索来自它在大脑中的连接方式。与嗅神经一样，零号神经将其末梢发送到鼻子。一些研究人员认为，这条神经可能只是嗅神经的一条磨损的细丝，根本不是单独的颅神经。我的同事和我意识到，死去的领航鲸是检验这一概念的绝佳机会，我们可以直接从自然界中寻找例子。
鲸鱼和海豚的独特之处在于它们的头部顶部有一个喷水孔。鲸鱼是从通过面部前部鼻孔呼吸的水生哺乳动物进化而来的。在数百万年的进化过程中，鼻孔逐渐迁移到它们的头部顶部。在这个过程中，鲸鱼和海豚放弃了嗅觉，并且失去了嗅神经。我们意识到，如果零号神经也参与嗅觉——仅仅是嗅神经分支出来的一条小分支——那么在鼻孔进化为喷水孔的进化过程中，它也会被抛弃。但是，如果我们怀疑的那样，零号神经做了其他事情，那么它可能仍然存在于鲸鱼中。
在我讲述我们的尸检结果之前，你必须先了解一些证据，这些证据引起了我们的怀疑，即零号神经将嗅觉与性联系起来。
嗅觉和信息素
嗅觉是所有感官中最古老的——即使是低等的细菌也必须通过嗅探（检测环境中的化学物质）来辨别营养物质和有害物质之间的区别。与大多数哺乳动物相比，人类的嗅觉较弱，但嗅觉上皮中仍有 347 种不同类型的感觉神经元，嗅觉细胞位于鼻子中。每一种都检测不同类型的气味，我们所知道的所有各种香气和恶臭都是这 347 种受体细胞的混合反应的结果。相比之下，我们看到的每种颜色都来自视网膜（眼睛后部的视觉感应层）中仅有的三种感觉神经元（红色、绿色或蓝色敏感锥体）的信号组合。
动物严重依赖嗅觉和其他非语言线索进行交流。从疯狂的六月金龟子到追求发情期母猫的公猫，信息素对于选择配偶和刺激整个动物界的繁殖非常重要。种马会卷起上唇并深吸一口气，以嗅出发情期母马的信息素，这种行为称为裂唇嗅反应。许多动物还依赖嗅觉来确定性别、社会等级、领地、生殖状态，甚至特定个体的身份，例如它们自己的配偶或后代。
在人类中，配偶选择和性繁殖要复杂得多，但有迹象表明，人们确实会交换这种秘密的信息素信息。我们将检查证据——其中一些证据仅在过去几个月内报道——但就目前而言，我们只需认识到信息素在两个重要方面与激发我们嗅觉的化学物质不同就足够了。为了让气味从其来源飘散一段距离，产生气味的分子必须非常小且易挥发（能够在空气中漂浮很远的距离）。信息素则不然，信息素可能是个体之间在亲密接触（例如接吻）期间传递的大分子。
其次，并非所有信息素都有气味。如果信息素要激发神经末梢，将其信号直接传递到控制性繁殖的大脑区域，绕过意识产生的脑皮层，那么它们就可以像看不见的丘比特一样发挥作用——给某个异性成员的眼睛里注入浪漫的光芒——而我们永远不会知道。
事实证明，零号神经在大脑中的连接为这种可能性敞开了大门。要解释如何做到这一点，需要更详细地了解嗅觉的回路以及许多动物鼻子中检测信息素的特殊结构，称为犁鼻器。
嗅神经将我们鼻子中的感觉细胞连接到我们头骨内的嗅球。这个神经球是一个巨大的中继点，包含一个突触巢。来自 347 种气味受体的原始传入感觉信息首先在此处进行分类，然后进行处理以分析和区分气味宇宙。然后，信号传递到嗅觉皮层，以进行更精细的区分和对气味的意识感知。
对于许多依赖信息素进行性交流的动物来说，感知这些化学物质的关键场所是鼻腔内的一个特殊区域，称为犁鼻器。反过来，这个器官连接到一个微小的副嗅球，就在参与嗅觉的主要嗅球旁边。从那里，神经连接到参与性唤起的大脑区域（例如杏仁核），而不是嗅觉皮层。例如，在啮齿动物中，用信息素刺激犁鼻器可以向血液中释放大量性激素。
信息素通过犁鼻器发挥作用，影响动物的发情频率，刺激性行为和排卵。错误的信息素甚至可以终止妊娠。1959 年，伦敦国家医学研究所的希尔达·M·布鲁斯报告说，如果最近交配的雌性小鼠暴露于不熟悉的雄性小鼠的尿液气味中，胚胎将不会植入其子宫。相反，胚胎将被流产，雌性将恢复发情期。相比之下，来自其配偶的尿液气味不会阻止植入和怀孕。
在 2006 年发表的研究中，诺贝尔奖获得者琳达·巴克和她在西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心的同事斯蒂芬·利伯勒斯鉴定了一个新的受体蛋白家族的 15 个成员。这些受体存在于小鼠鼻子中，存在于检测信息素的感觉细胞表面，这为哺乳动物信息素的独立途径的想法提供了可信度。这些细胞与检测气味的受体不同。新发现的每种 TAAR（微量胺相关受体）都选择性地响应小鼠尿液中特定的含氮分子。其中一种化学物质的浓度在与交配行为相关的压力下（例如涉及支配和顺从的压力）在小鼠和人类尿液中都会增加。两种 TAAR 由仅在青春期后才在雄性小鼠尿液中发现的化合物激发，这也暗示了性别联系。顺便说一句，行为研究人员之前已经鉴定出其中一种化合物，并发现它可以加速雌性小鼠青春期的到来。
我们现在对小鼠信息素的理解已经从分子扩展到性行为，但人类信息素呢？有趣的是，巴克发现人类拥有制造至少六种与小鼠中相同的信息素受体的基因。
零号神经的作用
尽管一些科学家声称已经在人类中检测到功能正常的犁鼻器，但大多数人认为它似乎是退化的。与鳃裂的情况一样，我们仅在胎儿生活中拥有犁鼻器，之后它们就会萎缩。因此，如果信息素正在向人类大脑发送性信号，它们就不会依赖犁鼻器来传递这些信号。相反，零号神经可能会介入。
考虑以下零号神经的解剖学特征。像它的嗅觉表亲一样，零号神经的末梢位于鼻腔内，但请记住，它将其神经纤维发送到大脑的热点性区域：内侧和外侧隔核和视前区。大脑的这些区域与繁殖的“螺母和螺栓”有关。它们控制性激素和其他不可抗拒的冲动（如口渴和饥饿）的释放。隔核可以作用于杏仁核、海马体和下丘脑，并受其影响。隔核损伤会导致性行为、进食、饮水和愤怒反应的行为改变。因此，通过将鼻子连接到大脑的生殖中心，零号神经完全绕过了嗅球。
切断嗅神经或移除犁鼻器会扰乱啮齿动物的正常交配行为，这表明嗅神经会传递来自犁鼻器的信息素信息。但在过去几年中，研究人员已经了解到，零号神经也会向犁鼻器发送纤维——并且零号神经的纤维与嗅神经的纤维非常接近。因此，在故意切断嗅神经的实验中，研究人员可能也无意中切断了零号神经。
1987 年，当时在贝勒医学院的神经科学家塞莱斯特·维尔西格小心翼翼地切断了雄性仓鼠的零号神经，使嗅神经毫发无损（事实证明，切断零号神经的仓鼠与对照动物一样快地找到了隐藏的饼干）。切断零号神经的仓鼠未能交配。
同样，在 1980 年，神经科学家观察到，电刺激嗅神经可以引发鱼类和其他动物的性反应。但是，这种性行为实际上可能是由受刺激的零号神经引起的吗？零号神经的大部分长度都靠近嗅神经？密歇根大学安娜堡分校（现任加州大学圣地亚哥分校）的神经解剖学家 R. 格伦·诺思卡特和肯塔基大学（现任佛罗里达新学院）的德姆斯基对此表示怀疑。他们也知道，在前往大脑的途中，零号神经中的一些纤维出人意料地走了弯路，并向眼睛的视网膜发送了分支。在您意识到对于大多数植物和动物来说，繁殖是季节性的——而日照长度是衡量一年中最准确的方式之前，这可能看起来很奇怪。许多科学家怀疑，与交配和繁殖有关的神经也可能连接到视网膜，以不断查看日历。无论功能如何，这个地方都是零号神经和嗅神经分道扬镳的地方，因此诺思卡特和德姆斯基能够在这个部位对金鱼的零号神经纤维施加轻微的电击，而不会同时刺激嗅神经。当他们这样做时，雄性金鱼立即通过释放精子做出反应。
因此，除了零号神经将鼻子连接到控制性繁殖的大脑部分的解剖学证据外，现在还存在强有力的生理学证据表明，至少在鱼类中，零号神经可能是响应性信息素和调节生殖行为的感觉系统。另一个指向零号神经性作用的线索将来自我自己的研究，同样是关于一种来自海洋的生物。
1985 年，在使用电子显微镜研究黄貂鱼的零号神经时，我看到了一些奇怪的东西：它的许多轴突（神经纤维）都塞满了看起来像微小的黑色球体的东西。事实证明，它们是肽激素，像霰弹枪弹丸一样紧密地堆积在一起。在其中一些神经的末端，我观察到这些激素的释放以及它们被微小血管吸收——这表明零号神经实际上可能是一种神经分泌器官，这意味着它通过释放激素来调节繁殖，这与垂体腺非常相似。关于终末神经释放性激素的这一新线索，以及关于它将鼻子连接到控制性繁殖的大脑部分的知识，三角定位得出一个结论：信息素。
然而，持怀疑态度的科学家们一直认为唤醒完全归因于嗅神经，仍然认为零号神经根本不是单独的颅神经，而只是嗅神经的一条磨损的细丝。因此，当德姆斯基和我听说一条领航鲸刚刚死在圣地亚哥海军基地时，我们立即抓住机会检查它。这种动物可以向我们展示零号神经是否真的是自主的，甚至可能有助于阐明其功能。
鲸鱼的发现
回到斯克里普斯实验室，德姆斯基戴着手套的手伸进一个塑料桶里，取出了我们从巨大的鲸鱼尸体中取出的领航鲸的大脑。它大约有一个足球那么大，看起来像人脑，只是它的大脑皮层具有更紧密和更密集的卷积——与人类皮层的波浪状褶皱相比，几乎是卷曲的。
在翻转鲸鱼的大脑以查看其底部后，我们惊奇地发现一个哺乳动物的大脑没有嗅神经。（请记住，鲸鱼为了喷水孔而失去了嗅觉。）德姆斯基小心翼翼地从我们期望找到一对零号神经的区域剥离膜，假设它们没有随着嗅神经一起丢失。带着拆开礼物的惊喜，我们发现了它们：两条纤细的白色神经朝向鲸鱼的喷水孔。
我们对领航鲸的尸检证明，零号神经是一个独特的神经实体，而不仅仅是嗅神经的一个片段。对于牺牲了嗅觉和使嗅觉成为可能的嗅神经的鲸鱼和海豚来说，零号神经所做的任何事情对于生存来说都太珍贵了，以至于进化无法放弃。
尽管发现了有趣的结果，但零号神经在人类性行为中的作用仍不清楚。最近对小鼠的研究表明，存在某些感觉神经元，这些神经元与犁鼻器不相关，但对信息素刺激有反应。因此，即使没有功能正常的犁鼻器，我们的鼻子可能仍然包含能够响应信息素的感觉神经元。
这项工作有多少是在嗅神经和零号神经之间分配的，目前尚不清楚。显然，零号神经正在利用它从鼻子接收到的信息做一些不同的事情，因为它没有连接到分析气味的嗅球。此外，它还连接到控制繁殖的大脑部分，并将一种强效性激素 (GnRH) 释放到血液中。零号神经在胚胎中发育得非常早，研究表明，前脑中所有产生 GnRH 的神经元都使用胎儿零号神经作为迁移途径，以找到它们在大脑中的适当位置。当这种胚胎途径受到破坏时，就会导致卡尔曼综合征。这种疾病不仅会损害人们的嗅觉，还会使他们无法在青春期后性成熟。毫无疑问，零号神经除了繁殖之外还有其他功能——大多数颅神经都传递感觉和运动（与身体运动有关）信息。已检测到通过零号神经从大脑传出的电脉冲，但传出的信息做什么尚不清楚。
最终，需要更多的研究来充分详细地描述零号神经在大脑中的作用。但至少现在您已经了解，自然界提供了两性之间维持生命循环的隐藏交流渠道，科学家们知道从哪里开始解决这个有趣的难题。这条秘密神经，在教科书中缺失，但鲨鱼到人类等生物都有，仍然像它所服务的亲密功能一样，仍然包裹在秘密之中。
（作者）
R. 道格拉斯·菲尔兹是马里兰大学神经科学和认知科学项目的兼职教授。他在大众科学《心灵》杂志的顾问委员会任职。