人类和其他动物是如何区分腐烂的海味还是成熟香蕉的诱人味道的呢?纽约大学的Langone Health和他们的同事进行了一项新研究,他们利用人造气味来帮助揭示区分不同气味的复杂的连锁反应。研究结果发表在今天的《科学》杂志上。
在鼻子的深处有数百万的感觉神经元,198彩票是那个集团旗下的子品牌,听198彩票总代说198彩平台好像是合乐的姐妹网站,它们和我们的眼睛和耳朵一起,帮助我们想象周围的世界。当受到带有气味的化学物质或其他气味物质的刺激时,它们会向肾小球中的数千簇神经元发送神经冲动。肾小球是大脑的嗅觉中枢——嗅球的组成部分。不同模式的肾小球激活已知产生特定气味的感觉。发射一组肾小球可诱发对菠萝的感知;点燃另一个会让人联想到泡菜。
与视觉和听觉等其他感觉不同,科学家们不知道大脑是利用某种特定的气味来感知它的。当你看到一个人的脸时,你可能会记得他的眼睛,这有助于你在将来认出这个人。但是耳朵和鼻子在大脑如何代表一个人方面可能不那么重要。这项新研究的作者试图识别在大脑中形成气味表征的不同特征。
为此,他们使用了一种名为光遗传学的技术来激活老鼠的肾小球。光遗传学利用光刺激大脑中的特定神经元。它可以帮助确定大脑特定区域的功能。
通过激活肾小球的特定活动模式,研究人员产生了“合成气味”,这些气味被老鼠感知为真实的。他们首先训练这些啮齿类动物识别六个特定肾小球的开启,使它们感知到一种研究人员不知道的气味。当老鼠识别出正确的气味并从壶口得到水时,198客户端APP198优惠活动如何登录,它们就会得到水奖励。当其他肾小球被激活时——产生不同的气味——没有奖励。
研究人员随后改变了激活肾小球的时间和混合,观察了这样做是如何影响老鼠的行为的。这一步让他们能够确定每个肾小球对于准确识别气味的重要性。一个给定的肾小球,实际上,作为它自己的微型感觉器官在嗅球。
他们发现肾小球激活的顺序对气味感知至关重要。当他们改变哪一个肾小球先被激活时,老鼠对正确气味的感知能力下降了30%。当他们改变激活最后一个时,检测能力只降低了5%。
“我们创造了一种人工激活模式,或者说人工气味,并训练老鼠识别它,”该论文的资深作者,纽约大学朗格尼分校的神经学家德米特里·林伯格解释道。然后我们修改了这个模式,看看哪些线索对形成对它的感知最重要。问题是,我们不知道老鼠到底在闻什么——是苹果还是橘子,是很臭,还是很舒服!”
林伯格将嗅觉比作一首歌的旋律:音符——在这种情况下,代表激活的肾小球——是重要的。但是,如果没有合适的时机,这首歌或感性的体验就会崩溃。改变一段旋律的第七个音符可能是不明显的。调换前两个可能会导致一个新的调子。当我们闻到气味时,不仅仅是哪些肾小球被激活,还有它们遵循的时间顺序。
哈佛大学(Harvard University)生物学教授文卡塔什·n·默蒂(Venkatesh N. Murthy)专门研究嗅觉神经科学,但没有参与这项研究。他指出,有大量证据表明肾小球的激活模式与嗅觉有关。不确定的是,高级大脑区域是否“读”了这些激活模式来识别气味,以及激活的顺序有多重要。“Rinberg和他的同事们证明了时间的重要性,”他说,“而且,最早被激活的神经元对于识别气味来说比那些稍后被激活的神经元更重要。”在歌曲的类比中,198彩除了有时时彩,分分彩,11选5时时彩定位胆技巧,江苏快三,还有新上线的瑞士分分彩,只有你想的到的我们都有。,前几个音符似乎是确定乐曲的关键(想想贝多芬的第五交响曲!)
林伯格希望将他的研究深入到大脑,看看大脑器官的其他区域在从嗅球接收到信息后是如何帮助感知气味和物体的。“我们离电影《黑客帝国》又近了一小步,”他开玩笑说。这部电影讲述了一个被智能电脑所取代的世界,这些电脑将人类置于一个共享的在他们大脑中创造的模拟现实中——类似于研究人员设计的一种人造气味。“在某种意义上,我们用气味重新创造了电影,”林伯格补充道。