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长期以来，鼻子一直被视为一个无组织的感官器官，其气味受体散布各处，几乎没有规律可循。《自然神经科学》9月25日在线发表的一项研究挑战了这种观念。它表明气味受体是按照它们检测到的气味的愉悦程度进行分组的。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）
康涅狄格大学健康中心研究生院的玛丽昂·弗兰克表示，这些发现正在研究嗅觉的研究人员中引发“不仅仅是震荡”的现象。“这简直是一场龙卷风。”
嗅觉组织在人类中尤其难以捉摸。大鼠的气味受体似乎是按基因家族分类的，在鼻孔内形成四个不同的区域。人类的鼻子里是否存在这些区域尚不清楚，因为要寻找它们，需要用有毒化学物质标记气味受体。人脑的嗅球会根据气味进入鼻孔的位置而以不同的方式被激活，这表明气味受体的组织不是统一的。然而，大多数科学家都认为受体分布存在很大程度的随机性。
通过将一根涂有特氟龙的导线插入近 60 名志愿者的鼻孔，以色列魏茨曼科学研究所的神经生物学家诺姆·索贝尔测量了鼻腔内衬的小块区域如何对各种气味做出反应。索贝尔的团队将各种化学物质注入参与者的鼻孔，同时导线电极记录与气味受体相连的神经元的反应。参与者评估了每种气味的愉悦程度：闻起来像香蕉的醋酸戊酯获得了最高的整体愉悦度评分。闻起来像大蒜的二乙基硫醚获得的评分最低。其他化学物质，如乙酸（醋的主要成分）则引起了不同的反应。
索贝尔的团队每次施用一种气味，以确定鼻腔内衬的反应部分。某些部位对探针气味有反应，而其他部位则没有，这加强了气味受体分布不均匀的观点。但最有趣的是，如果用一种令人愉悦的气味来寻找位置，其他令人愉悦的气味在该部位也有明显的强烈神经反应。相反，如果用令人厌恶的气味来定位记录部位，随后的有害气味也会在该部位引发强烈反应。此外，愉悦度评分差异最大的气味在神经测量方面也存在最大的差异。
这些发现表明，气味受体是根据它们检测到的香气的愉悦程度来组织的——类似于视网膜和耳细胞分别根据空间信息和音调来组织的方式。
“我真的不想相信它，但数据看起来很有说服力，”纽约大学朗格尼医学中心研究大鼠嗅觉的唐·威尔逊说。过去，他与索贝尔在分子本身是否提供有关气味愉悦程度的信息，还是大脑负责解释气味的问题上存在分歧。威尔逊对这些发现感到惊讶。“如果我们在视觉中进行类似的实验，那么等效的结果将是我们能够使用视网膜活动来预测眼睛是在观看令人愉悦的场景还是丑陋的场景，”他说。
正如索贝尔所指出的，美丽不仅仅存在于观看者的眼中——至少对于鼻子来说是这样。“气味愉悦感是主观的这种普遍观点是错误的，”索贝尔说。正如颜色或听觉音调是由其波长的物理结构决定的那样，科学家可以根据气味的物理和化学特性来预测其愉悦感。索贝尔说，人们和不同人群对气味的愉悦感或厌恶感的感知非常一致，这是有机体对气味可以做出的最重要的评估之一。
宾夕法尼亚大学嗅觉和味觉中心的负责人理查德·多蒂说，应该以批判的眼光看待这些结果。“愉悦感与其他心理概念相关，如可食用性和吸引力或排斥性，”他说。他还表示，未来的实验应控制气味强度，气味强度会决定气味是令人愉悦还是令人不快。“例如，喜欢茴香脑甘草气味的人会发现随着其浓度的增加而更加愉悦，而不喜欢甘草的人则会发现随着其浓度的增加而越来越不愉悦。”
威尔逊说，如果气味受体在处理享乐信息方面发挥作用，重要的是要记住大脑仍然发挥着调节作用。“如果我拿异戊酸告诉你它闻起来像帕尔马干酪，你会闻到帕尔马干酪的味道，这很可能是令人愉悦的。但如果我告诉你它闻起来像呕吐物，你会觉得它令人厌恶。这是同一个分子，但你的期望会影响你如何感知它。”类似于颜色的感知会受到周围颜色的影响，气味的感知似乎是依赖于环境的。
索贝尔警告说，愉悦轴只能解释嗅觉受体组织的一部分。研究人员距离绘制鼻孔的地形图还有很多年，但索贝尔打算参与这个过程。目前，他和他的团队正在重建他们的电极，使其拥有四个探头，以便同时进行多次测量。他还将以更系统的方式进行研究，而不是仅仅四处寻找活跃区域。
他说：“要么是鼻子不像其他器官那样组织清晰，要么是我们没有充分地探测它。”