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它们成对出现,就像耳朵和眼睛一样,但关于我们的鼻孔如何将香甜和恶臭的气味传递到大脑,我们知之甚少。事实上,直到现在,还没有人注意到这个过程通常涉及某种形式的决斗。
“人类的嗅觉尚未被充分理解,”休斯顿莱斯大学的心理学教授,也是发表在《当代生物学》上关于鼻孔竞争研究的合著者陈丹妮丝说。“然而,它为意识和感知提供了一个独特的窗口。”
当人类的鼻子嗅探时,气味会通过鼻孔进入大脑。陈解释说,这在鼻子中一个称为鼻中隔的不可渗透的墙壁的左右两侧分别进行。那么,当每个鼻孔都暴露于不同的气味时会发生什么呢?大脑会将其解释为混合物,还是会从中选择一种?
陈和她的同事招募了12名志愿者来寻找答案。在20次试验中的每一次,受试者的鼻子下方都会呈现两种气味:“一个鼻孔是玫瑰,另一个鼻孔是马克笔,”陈说。然后,提示受试者同时吸入两种香气——只需一次吸气——然后按比例对产生的气味进行评分;左侧和右侧的极端分别代表每种气味的主导地位,而中间则表示混合。
陈惊讶地发现,每个受试者都经历了“主要只闻到玫瑰或主要只闻到马克笔”的交替模式,她说。大脑显然一次只能关注一种香味,这与之前在视觉中观察到的现象相同:如果你给每只眼睛呈现不同的图像,那么一个人看到的不是两者的混合,而是一个包含单独图像的不可预测的交替模式。陈说,这是一种两种刺激之间的“拉锯战”。
下一步是弄清楚这种现象究竟发生在何处。气味通过左右鼻孔进入后,嗅觉信息会被每个鼻孔中的神经末梢接收,最终汇聚在大脑中,从而提出了一个问题:战场是在鼻道中还是在大脑中?
为了了解更多信息,研究人员对每个受试者的单个鼻孔进行了“疲劳”处理——使其暴露于玫瑰气味中两分钟。“就像走进一家百货公司一样,起初香水会冲击你。然后,很快,它就变得微弱了,”陈说。但是,不仅暴露的鼻孔适应了这种香气,当研究人员在最初的两分钟暴露后将玫瑰香味呈现给另一个鼻孔时,那个鼻孔闻到的玫瑰香味也弱得多。根据陈的说法,这表明花束之战可能是在大脑中进行的:“一个鼻孔的信息会传递到另一个鼻孔。”
当研究人员将12个鼻子都暴露于马克笔和玫瑰气味的混合物中时——每个鼻孔都使用相同的混合物——也出现了相同的大脑层面的刺激抑制。大多数受试者并没有闻到混合气味,而是经历了相同的交替气味错觉。
然而,也出现了鼻孔机制的证据。在另一个实验中,在受试者闻过玫瑰和马克笔的气味(再次,每个鼻孔一种)后,研究人员交换了气味。现在,被抑制的气味恢复了强度:已经习惯了马克笔的鼻孔现在可以闻到玫瑰,反之亦然。
陈说:“这些研究为分离感知和刺激提供了一个难得的机会。”她希望她团队的研究能够引发未来的研究,以了解这种现象背后的机制。“如果我们能够理解处理气味的机制,它将有利于科学,并且从长远来看,有助于评估和治疗嗅觉障碍,”她说。
陈补充说,嗅觉是一种“非常年轻的感觉”。“我曾经有惊人的嗅觉,但现在当我和我的学生比较时,它就显得苍白无力了。”并且随着嗅觉的退化,味觉也会丧失。“[嗅觉]会影响生活质量。这是一个经常被忽视但很严重的问题。”