研究人员今天在《科学》杂志上报告,人类的鼻子至少可以区分 1 万亿种不同的气味,这一分辨率比之前估计的仅 10,000 种气味高出几个数量级。
研究气味的科学家们一段时间以来一直怀疑这个数字更高,但很少有研究试图探索人类鼻子感官能力的极限。“这只是放在那里等着有人去做,”纽约洛克菲勒大学的嗅觉研究员、研究合著者安德烈亚斯·凯勒说。
为了研究人类嗅觉的极限,凯勒和他的同事们从 128 种有气味的分子集合中选择了 10、20 或 30 种成分制备了气味混合物。然后,他们要求 26 名研究参与者在一个样本集中识别出气味不同的混合物,其中三个气味中的两个是相同的。当两种气味包含的成分重叠超过约 51% 时,大多数参与者都难以区分它们。然后,作者计算了重叠小于 51% 的可能混合物的数量,从而得出他们对人类鼻子可以检测到多少种气味的估计:至少 1 万亿种。
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纽约大学医学院的嗅觉研究员唐纳德·威尔逊表示,这些发现“令人兴奋”。他希望新的估计将有助于研究人员开始解开一个持久的谜团:鼻子和大脑如何协同工作来处理气味。
人类鼻子大约有 400 种气味受体。例如,当咖啡的香味飘过房间时,鼻子中的特定受体会检测到气味的分子成分,从而引发一系列神经反应,将注意力吸引到咖啡壶上。但是,该序列的许多细节仍然未知。
以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的神经科学家诺姆·索贝尔说:“我们能够区分的气味物质的数量与我们拥有的受体数量之间的关系尚不清楚。” 一些科学家认为,拥有更多类型的气味受体表明嗅觉更灵敏。
但这并不是科学家在探索我们嗅觉能力界限时面临的唯一困难。
威尔逊说:“气味很难组织起来。” 研究人员可以将气味分为几类,但这些类别之间的关系尚不清楚;与颜色或声音不同,气味不会沿着清晰的连续统分布。威尔逊说,实际上,这使得客观比较美国药妆店古龙水(如 Axe 体香剂)与竞争对手(如 Old Spice)或带有香草味的东西的复杂麝香味变得具有挑战性。
这些问题仍有待未来研究。但凯勒说,新的发现可能有助于消除至少一种长期存在的假设。“我希望这有助于消除人类嗅觉不好的神话,”他说。