人類的嗅覺靈敏度雖然排名不高,但對於危險依然有靈敏的反應
眾所皆知,老鼠、豬、狗等許多哺乳類動物擁有極為靈敏的嗅覺,使這些動物能夠快速產生趨近、逃離反應(approch/avoidance response),適應野外瞬息萬變的生存環境。所謂的趨近、逃離反應,就是尋找靠近對生存有利的因素,如食物、交配等氣味,與逃離對生存不利的因素,如天敵、骯髒環境等氣味。然而身為哺乳動物的人類,嗅覺方面是否也存在相似的趨近、逃離反應,以及其作用原理,因為缺乏非侵入性的研究方法,直到最近才被研究人員一探究竟。
近期一篇發表於PNAS的論文指出人類的嗅覺也會引發趨近、逃離反應,作者於2020年在Nature Communication發表了一種非侵入性的方法研究人類嗅球(olfactory bulb, OB)神經的活動,並結合已知嗅球是嗅覺訊號整合之處,他們發現特別是負面的氣味會產生會促使嗅球產生β波(β-oscillation,神經產生規律的動作電位變化,頻率約12~30Hz),此反應與大腦運動皮質(motor cortex)活化產生準備反應有強烈關聯,並在隨後的實驗中發現人類感受到負面的氣味後,隨之而來的運動反應相當快速,顯著快於正面氣味的反應速度,顯示嗅覺也是人類感知危險的事物的途徑之一。
這項研究的結果雖然不是出乎大家意料的大發現,但其方法卻是研究人類神經活動重要的範例,以往研究神經活動須透過插入電極、探針等才能紀錄到確切神經的活動,這些方法都是侵入性的,實驗範圍受到限制,這項方法雖然現在僅適用嗅球的研究,但以非侵入性的方式正是目前人類腦科學的需要技術之一。
撰文:張誌元
文章出處:
Iravani, Behzad, et al. "The human olfactory bulb processes odor valence representation and cues motor avoidance behavior." Proceedings of the National Academy of Sciences 118.42 (2021).
參考文章:
Karolinska Institutet. "Sense of smell is our most rapid warning system." ScienceDaily. ScienceDaily, 14 October 2021.
Iravani, B., Arshamian, A., Ohla, K. et al. Non-invasive recording from the human olfactory bulb. Nat Commun 11, 648 (2020).
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