嗅觉感觉神经元在小鼠中的记录显示出气味混合时抑制或增强了反应

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九州大学

闻一闻一杯刚倒好的红酒，普遍的科学观点认为，你所感受到的香味的和谐，是由你鼻子里的感官感受器简单地把它们所碰到的不同气味相加而产生的。然而，九州大学的一项新研究表明，一个更为复杂的过程正在发生，根据气味的不同，一些反应被增强，另一些则被抑制。

在哺乳动物中，嗅觉始于鼻子中特殊细胞（称为嗅觉感觉神经元）末端的受体检测到气味。这些神经元中的每一个在依赖于该物种的大量库中仅具有一种类型的受体人类具有约400种类型，小鼠约有1000种。

尽管已知大脑对感觉信息的处理对于挑选和合成气味很重要，但对于在鼻子中首次检测到气味的过程仍知之甚少。

九州大学医学研究生院教授Takeshi Imai领导的研究小组使用最新开发的技术高度敏感地记录活小鼠鼻子中受体的反应，现已在《细胞报告》上发表了文章，更深入地了解了鼻子中的神经元是如何对气味及其混合物做出反应的。

“以前认为每种气味都会激活一组特定的受体，并且鼻子中神经元对气味混合物的反应只是对每种成分的反应的简单总和，但是现在我们在老鼠身上得到的证据表明事实并非如此。”该论文的主要作者Shigenori Inagaki说。

对经过基因改造以使其神经元发光的小鼠进行研究，取决于它们中钙离子的量（活性指标）吸收激发光后，利用双光子显微镜，研究人员能够灵敏地记录老鼠鼻子中神经元的反应。

基于这些记录，Imai的团队发现，气味不仅可以激活，而且可以抑制小鼠鼻子中神经元的反应，这表明在信号到达嗅球或大脑进行进一步处理之前，就已经发生了复杂的相互作用。此外，他们的实验表明，气味的混合通常会导致通过协同作用增强响应，特别是当它们处于相对较低的浓度时，或通过拮抗作用抑制响应，特别是当它们处于高浓度时。

这项研究揭示的抑制和增强过程可以解释为什么气味混合物会从其成分中产生截然不同的感知结果，而这种理解可以帮助开发合理设计嗅觉体验的方法，从令人愉悦、和谐的气味到除臭剂。

“这些结果表明，我们从鼻子中发现气味的那一刻起，就已经改变了我们对气味的感知，”Imai解释说：“或许，这些发现可以解释为什么少量气味的添加会对人们的嗅觉产生如此大的影响，或者解释一杯葡萄酒中不同的气味分子是如何产生如此美妙的和谐感。”