如果同時播放許多不同頻率的聲音,就會產生一種中性的“白噪音(white noise)”。同理,近期神經科學家也表示,他們通過混合氣味,已經建立了一個類似的通用氣味。這種“嗅覺白(olfactory white)”在自然界中即使有也很少見,但是科學家們卻能在研究中利用它們,探索作用機制。
以色列魏茨曼科學研究所的神經科學家Noam Sobel表示,人類的鼻子能利用僅僅幾百種類型的生物化學受體(每一種都對應于一些氣味,作出應答),分辨出上千中不同的氣味,但是人類卻無法輕易分辨出混合物中的單個成分,即使是那些能單個識別的氣味。Sobel和他的同事們在最新的一項研究中指出,各種混合了大量氣味的混合物,就算沒有相同的成分,其實聞起來都一樣。
在這項研究中,研究人員分析了八十六種無毒氣味,這些氣味分子有各種各樣的化學和物理特性,如分子結構,分子量和揮發性,而且氣味感覺上也跨越“愉快”與“不愉快”,另外一個特性差異在于判斷是“可以食用的”還是“有毒的”。
然后研究人員就會稀釋這些化學品,并保持氣味,最后將單個氣味放到一種吸收墊的獨立區域上,這樣就能阻止這些物質以液體形式相互反應,生成新的氣味物質。Sobel表示,這種化合物保護有1-43種不同的化合物。
在試驗當中,研究人員讓志愿者們聞這些混合物,然后與其它由多種氣味混合的混合物進行比較。當測試混合物只有幾個組成部分的時候,志愿者還可以很容易將它們區分開來,但是當混合物中的氣味到達二十種以上了以后,志愿者們就會覺得混合物氣味變得越來越相似。而當混合物含有30種,或更多成分的時候,大部分的混合物聞起來都很相像了。
這項研究成果公布在《美國國家科學院院刊》(PNAS)雜志上,研究組將這種大多數混合物的相似氣味稱為“嗅白色”。
很多氣味,譬如咖啡,酒,玫瑰,和臟襪子都是包含有數百個成分的復雜混合物,這些味道都非常特別。Sobel認為其中至少有兩個原因,“單個氣味分子往往是化學相關的,通常這些氣味比其它氣味強烈得多。”
這項研究發現是“一項十分聰明的研究成果,表明嗅覺系統的工作原理正如我們根據目前已有知識預測的那樣,”英國加的夫大學的神經學家Tim Jacob說,“也就是說,如果以相同的程度刺激每一個嗅覺‘通道’,大腦其實是無法特殊識別某個特定氣味的”。
“嗅覺白的概念很不錯,這綜合了白光和白噪聲的有趣相似之處,”美國西北大學Feinberg醫學院嗅覺神經科學家Jay Gottfried說,這項新的研究“為了解大腦如何處理和應答氣味的機制提出了新的見解”。
即使嗅覺白在自然界中可能不會遇到,但是這一概念十分有用,Gottfried說,“研究人員發現,白噪聲在分析聽覺反應的時候是一種有益的刺激,”同樣,分析人類嗅覺也許也可以利用嗅覺白達到相同的效果。
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