氣味辨識的恆定性

一杯咖啡佐味的悠閒午後，甜桃、紅蜜、哈密瓜、各式各樣的氣味在一飲一啜間，從我們的嗅覺神經傳到我們大腦的嗅球，再傳到梨狀皮質(piriform cortex)以辨別氣味。究竟我們的神經系統是如何編碼這些氣味的，仍有許多未解之謎。此外環境中的氣味隨著距離的不同，濃淡程度也會跟著不同，然而我們卻不會因此改變我們對氣味的辨別，來自法國CNRS的研究團隊帶我們一探老鼠大腦中是如何保持濃淡不同時的氣味認知一致性。 

藉由病毒將鈣離子螢光蛋白轉入梨狀皮質的神經元，研究團隊便得以觀察氣味如何活化這些神經元。有趣的是，同樣的氣味重複給予老鼠，活化的神經元卻是非常的不同，僅有20%的神經元是四次的試驗皆有活化。也就是說每次聞到相同的氣味，並不是每次都同一群神經被活化。當研究人員分析數種不同氣味都重複給予四次後的神經元反應，所有的神經元反應似乎並無規律，在空間上並沒有特別的特徵，神經元活化的族群也似乎混雜在一起。

有趣的是，作者接下來改變氣味濃度，當氣味的濃度變大，並不是同樣的神經元活性變大，而是會活化不同組的神經元，更有趣的是，濃度大的條件下，不同次試驗間的差異會變小！也就是說，濃度大的時候，氣味傾向活化較相同的一群神經元。

接著，作者分析這幾種氣味濃度改變前後的神經元活化特徵，發現有10%的神經元會固定活化，也就是這些神經元不會受到濃度改變而影響！作者將這群神經元稱之為濃度不變的神經元(concentration invariant cells)。此外不同氣味會活化不同群的濃度不變神經元！

簡而言之，這篇研究提供了氣味在神經系統編碼的新觀點，活化的神經元中，可能僅有10%的神經元就可幫助氣味的辨識，並保持在不同濃淡時的氣味認知，然而其他的神經元為何活化？將有賴科學家繼續為大家探索。

強敬哲C.C. Charng

參考資料：Roland, B., Deneux, T., Franks, K. M., Bathellier, B., & Fleischmann, A. (2017). Odor identity coding by distributed ensembles of neurons in the mouse olfactory cortex. Elife, 6, e26337.