本文來自微信公衆號: 原理(ID:principia1687) ,作者:Takeko,頭圖來自:pixabay

我們對氣味的感知因人而異,“汝之砒霜,吾之蜜糖”。嗅覺是一種化學檢測系統。人類通過位於鼻腔的 嗅覺感受器 (OR) 細胞來感知氣味。這些細胞就像是帶“鎖”的門,需要氣味分子的“鑰匙”才能打開,隨後傳遞給大腦,解讀出有關氣味的信息。

從進化的角度來看,嗅覺是一種本能機制。人類對特定的氣味代表安全或危險已經有了一種“預設”的理解。比如,含硫的東西通常讓我們覺得難聞,因爲在自然界,釋放硫的東西通常正在腐爛,它們裏面有很多細菌,所以, 我們有一種本能的衝動,避免那些我們認爲是不好的氣味 。氨是另一種氣味非常明顯的物質,當氨的濃度足夠高時,它可能是致命的。因此,我們學會了遠離這些氣味來源,因爲從長遠來看,這是一種自我保護的措施。另一方面,花果等氣味宜人的東西則暗示着一種新鮮的感覺,人們會互贈鮮花,這種氣味已經和我們大腦的情感部分產生了積極的關係。

但在人類所有的感官中,嗅覺幾乎是一種最被低估的感官。2000多年前,亞里士多德曾說,“我們的嗅覺比不上其他所有生物,也比不上我們擁有的其他所有感覺”。

乍聽之下,這句話似乎非常有道理。我們都知道,狗的嗅覺靈敏程度遠高於人類。從進化的角度看,亞里士多德的話似乎也沒錯。OR細胞背後的遺傳密碼被稱爲 OR基因 。與其他哺乳動物相比,我們的OR基因數量少得可憐。比如,非洲象體內起作用的OR基因多達約2000個,而大鼠和小鼠的OR基因數量也有約1000個,但 人類只有約400個OR基因 。有研究發現,在進化的過程中,當我們的祖先開始直立行走,主要依賴視覺而非嗅覺來感知危險時,靈長類動物的OR基因就減少了。

但說到這裏,嚴格來說,我們只說到了嗅覺的一半。 這部分嗅覺把我們與外部世界直接聯繫在一起,帶來了對外部世界的體驗,它被歸爲“鼻前通路”。 當我們吸氣或者聞什麼東西時,用到的主要就是這種“鼻前嗅覺”。

而嗅覺之所以時常被低估,正是因爲它還有另一部分隱藏在“後面”。

當我們把食物送進嘴裏,通過咀嚼把食物裏鎖住的揮發性化合物釋放出來時,這些食物的氣味會經由連接的通道從口腔竄入鼻腔中,讓食物的風味更加飽滿,這部分嗅覺被歸爲 “鼻後通路”

我們和亞里士多德一樣,很容易忽視這部分靈敏的嗅覺能力,而誤以爲這些氣味完全來自口腔。事實上, 嗅覺絕不是我們感官中最弱的,它恰恰是最強大感官的之一

我們的400種OR基因“送”給了我們400種對應的OR細胞,而這些細胞背後, 每一種都有自己專屬的通往大腦的通路 ,這種機制與味覺截然不同。因此,我們只能感知到5種基本的味道 (酸、甜、苦、咸和鮮) ,但對氣味卻可以有更爲微妙的感知。

此外,味覺又和視覺有相似之處,它們都可以通過大腦將不同的輸入信號進行組合。這就是爲什麼,我們的眼睛中只有三種能感知顏色的細胞,但卻能識別出一個五彩斑斕的世界。可想而知,400種不同的嗅覺細胞帶來的信號組合的數量是多麼龐大。據粗略估計,這些信號可以轉化成超過一萬億種不同的氣味。

新南威爾士大學的James Hayes博士是一位研究氣味的專家。他認爲氣味研究中有一個非常有意思的問題,能夠很好地說明嗅覺的複雜性,他稱之爲“ 草莓問題 ”。

草莓和檸檬都是很香的水果。檸檬的氣味很明顯,它主要來自一種化學物質 檸檬烯 。而草莓則略有不同,它含有大約20多種化學物質,它們會共同組成草莓的氣味。但你的大腦並沒有告訴你,你聞到了不同的化學物質,它只是說你聞到的是“草莓味”。

這很不尋常,檸檬中含有一種化學物質,而草莓中含有多種化學物質,但結果卻都是一樣的——你聞到的都是一種特定的水果的氣味。而且,如果我們同時聞這兩種水果,可以分別聞到檸檬和草莓各自的氣味。這就是因爲,我們的大腦有一套極爲複雜的神經處理過程。

嗅覺更令人驚訝的地方或許還在於,它往往還和我們的情感、記憶、文化等諸多方面相聯繫。

Hayes博士介紹,人類處理氣味的能力與其他很多哺乳動物不同,狗或齧齒動物的大腦中有很大一部分會用於識別氣味。但人類大腦的許多部分會被用來調節其他方面,比如情緒。即使大腦的這些區域被用來表達情感,但它們仍然與氣味有關,你會發現 很多氣味在情感上會對人產生相當強烈的影響

我們還有 嗅覺記憶 ,這些記憶通常是我們形成的最早的記憶,也是最持久的記憶,比如, 特定的氣味可能會讓你想起童年

影響人們識別氣味的因素有很多,這些因素會隨着時間的推移而改變。有些是來自生理的,比如,如果有什麼東西擾亂了OR細胞接收氣味,人對氣味的感知就會發生變化。

年齡當然是一種影響因素,OR細胞在接觸化學物質後會不斷地恢復和再生,但年齡會減慢這種恢復過程。但一般來說,人們從60歲左右起,氣味的感知能力就會開始退化,但個體之間也有很大差異。有研究表明,吸菸、心理健康等也都會改變一個人對氣味的感知。近期,一些COVID-19患者報告了嗅覺喪失或衰退的症狀,也成了人們關注的重點之一。

還有其他一些更令人驚訝的因素也對我們識別氣味的能力產生了影響。Hayes博士表示,人的嗅覺會隨着年齡的增長而退化,但這個過程似乎在男性身上發生得更快。而總的來說,女性似乎擁有更好的嗅覺能力,她們會比男性聞到更多種氣味,而且比男性能更強烈地感知這些氣味。

文化差異同樣影響着嗅覺。一項針對全世界不同文化的大型研究顯示,如果在文化中對特定的氣味缺乏經驗,人們可能更難識別出它。例如,日本人很難辨別甘草和所有茴芹籽的氣味。

遺傳學自然也在氣味的識別中發揮着作用。香菜或許也是個不錯的例子。從某種程度上來說,香菜非常“特殊”。一些人愛喫榴蓮,一些人不愛喫,但基本上所有人都認同榴蓮聞起來是“臭”的。但香菜卻有些不一樣,很多人對它的氣味都有不盡相同的感受。

早在16-17世紀,約翰·傑勒德就寫過一本非常受歡迎的草本植物誌,他說香菜是一種“很臭的草”,而且葉子“有毒”。 有研究人員在調查了近1.2萬人對香菜的好惡之後發現,對這種植物的厭惡可能與特定的OR基因的變異有關 (儘管這種相關性並不是很強) 。當然,這種偏好肯定也受到個人經驗和飲食文化的影響。

雖然我們對臭的東西一般都避之不及,但榴蓮、臭豆腐、瑞典鯡魚罐頭……這些聞起來並不“愉悅”的食物,越來越多地成了美食文化中代表着新奇和刺激的一部分。在挪威,還有一種醃製品名叫“rakfisk” (醃鱒魚) ,就是將醃製後的魚埋藏幾個月,讓它發酵。有人說rakfisk聞起來就像是“在一堆穿過的球衣裏放了一個星期的臭奶酪”。

是不是心動了?

本文來自微信公衆號: 原理(ID:principia1687) ,作者:Takeko

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