一項新的研究顯示，我們的嗅覺似乎在預警方面非常優(yōu)異，而且很快。

瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員進行的兩項實驗結果表明，我們鼻子深處的氣味探測神經(jīng)在探測到負面氣味的那一刻就直接觸發(fā)我們的身體做出快速反應。

與我們的視覺和聽覺系統(tǒng)形成對比，后者將感官信號發(fā)送到大腦內部的專門單元進行處理，延遲了身體反應的時間。

鑒于我們在很大程度上依賴視覺和聲音來導航我們的世界，這可能是有意義的——避免一驚一乍傷到自己和他人。然而，對于動物來說，迅速捕捉到最微妙的氣味帶來的可是生死之別。

對嚙齒動物的研究表明，那束探測氣味的神經(jīng)--也被稱為嗅球--就像大腦。例如，這束神經(jīng)遠不是一個單純的氣味采集器，它可以根據(jù)學習和天生的反應對刺激進行積極的分類。

當涉及到潛在的危險情況時，如正要把變質的食物送入嘴里，或者更糟糕的是，你已經(jīng)吸入了一口有毒的氣體，你不想浪費寶貴的幾毫秒時間。

然而，在大鼠和小鼠身上發(fā)生的事情對人類來說則未必。數(shù)百萬年的進化就將我們與兄弟物種分化成截然不同的生物，所以有什么理由說我們的嗅覺與老鼠一樣？

為了驗證這個問題，研究小組招募了19名據(jù)說是健康的非吸煙者，讓他們快速聞一下6種不同的氣味。

一些氣味，如芳樟醇的香水味或果味的丁酸乙酯，可以被認為是相對愉快的。其他的，如二硫化二乙酯的大蒜味，通常沒有什么吸引力。

研究人員向志愿者們多次展示氣味，用腦電圖無創(chuàng)地測量嗅球的反應性。這不僅為他們提供了反應的時間，還使他們能夠評估神經(jīng)產(chǎn)生的不同類型的 "腦波"。

一種是伽馬波——注意力和記憶的快速處理波。第二種是稍慢的β波，這是一種大腦活動的振蕩，用于慎重的決策過程。

在我們的鼻腔神經(jīng)元附近出現(xiàn)這兩種波，意味著在氣味分子搔動我們的嗅球的那一刻，它正在為大腦的其他部分--如我們的運動皮層--做準備。

在使用21名志愿者進行的第二輪實驗里，該團隊覺得看看嗅球信號是否可轉化為實際的身體反應。

實驗準備了兩種好聞的氣味--草莓和carvone(一種在薄荷和蒔蘿中發(fā)現(xiàn)的精油)--與令人不快的魚腥味和乙硫醇的卷心菜臭味。研究員測量志愿者聞了一口之后的動作反應，以了解該氣味需要多長時間才能讓他們付諸行動。

把所有數(shù)據(jù)放在一起，很明顯我們的嗅球以不同的速度處理令人愉快和有威脅的氣味。遇到難聞的東西，我們只需要半秒鐘就能下意識地后仰(國際巨星的動作)。如果它不是那么糟糕，我們則會慢慢地來。

0.5秒的時間里，大腦發(fā)生了很多事。在氣味進入鼻腔的250毫秒內，兩種不同的腦電波正在 "耦合" 以協(xié)調反應。

如果該氣味被認為是一種威脅，那么信號就會提前發(fā)出，大約需要150毫秒到達運動皮層。如果不是，就需要更長的時間才能產(chǎn)生信息反饋。

卡羅林斯卡學院臨床神經(jīng)科學系的生物學家Johan Lundstr?m說："很明顯，嗅球對負面氣味的反應特別迅速，并在大約300毫秒內向運動皮層直接發(fā)送信號。”

對視覺和聽覺反應時間的研究表明，對聲音的反應大約是150毫秒，對視覺的反應不到200毫秒。

視聽信號更快，不是它們的流程更精簡，而是它們的系統(tǒng)本身更強——即便層層上報，反饋時間也更短。嗅覺信號則通過直達天聽，盡可能縮短了反應時間。

Lundstr?m說："這些結果表明，我們的嗅覺對我們探測周圍危險的能力非常重要，而且這種能力比我們對由視覺和聽覺介導的危險的反應更加無意識。”

這意味著我們都可以大大松一口氣，畢竟我們的鼻子非?？煽俊?/p>

這項研究發(fā)表在PNAS上。

https://www.sciencealert.com/our-nose-has-its-own-tiny-brain-that-gives-us-a-head-start-on-bad-smells

*Octave 評論

人身上嗅球的電信號是很難測的。這個組去年研發(fā)了一種新方法，在眉心貼四個腦電圖電極，然后通過溯源分析和頭部建模來逆推嗅球的刺激響應。 因為測量方便可以做復雜的行為學實驗，現(xiàn)在這項研究是針對之前方法的應用拓展。

研究的結論其實在動物行為上很早就有觀察到，而且更為明顯。 單論神經(jīng)通路響應速度，嗅覺的產(chǎn)生是取決于呼吸頻率的，不像聽覺和視覺那么直接。常見實驗動物嗅探時每秒呼吸五次左右，是遠比人快的， 所以嗅覺相關的行為也通常更靈敏。