缺少大脑嗅球的女性仍然可以闻到气味,这让科学家们感到困惑

2019-11-08 15:40 来源:海招网    
A person smells a sunflower.

这名29岁的女子的大脑扫描至少让人费解:扫描结果显示,她的大脑结构缺失了,而她需要具备嗅觉,但她能比普通人更好地嗅出气味。,

根据今天(11月6日)发表在《华尔街日报》上的一项新研究,她并不是唯一一个拥有这种神秘能力的人 神经元。研究人员发现了一小群似乎无视医学的人:他们可以闻到气味,尽管缺少“嗅球”,大脑前部处理气味信息的区域 鼻子。目前尚不清楚它们是如何做到这一点的,但研究结果表明,人类大脑的适应能力可能比之前认为的更强。

以色列的一组研究人员偶然发现了这一点:他们正在进行一项不同的研究,涉及到用正常嗅觉对病人的大脑进行成像 磁共振成像(MRI)。但他们注意到,一名女性似乎没有嗅球。

科学家们认为这很令人惊讶,因为他们研究的广告中提到参与者应该有很好的嗅觉,然而,根据她的大脑扫描,这个女人不应该有嗅觉。以色列魏兹曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)神经生物学教授、资深作者诺姆·索贝尔(Noam Sobel)说,研究人员认为“她可能没有注意到”广告中的那部分。但是当他们问她的时候,她说她的嗅觉很好。

因此,索贝尔和他的团队询问是否可以对她进行更多的扫描和测试,结果发现,她的嗅觉确实比普通人稍好一些。索贝尔在接受《生活科学》杂志采访时表示:“我们的理解是,气味主要分布在灯泡的表面。”他补充说,如果你没有这张地图,你也应该没有嗅觉。

为了进一步研究这个问题,研究人员招募了更多的人作为“对照组”,与这个不同寻常的病例进行比较。所有这些对照组都是女性,和最初的受试者一样都是左撇子。索贝尔说:“你瞧,”在第9次对照扫描中,“我们发现另一个女人没有嗅球,而且嗅觉非常灵敏。”在那一刻,“这开始看起来不像是巧合。”

世界气味的指纹

随后,研究小组决定搜索一个名为“人类连接体项目”的数据库,该数据库已经发布了1100多份核磁共振扫描结果,以及参与者的嗅觉信息。研究人员发现,在606名女性中,有3人没有嗅球,但她们仍然有嗅觉(其中一人是左撇子)。

他们对这两名妇女进行了更多的脑部扫描和嗅觉测试,另外一名妇女也失去了嗅球,但没有嗅觉。第三个实验对象患有先天性嗅觉缺失症,也就是终身嗅觉障碍。不出所料,他们发现患有先天性嗅觉缺失症的女性无法闻到大部分气味,而另外两名女性闻起来和有嗅球的人一样好。

对一个有嗅球的人的大脑扫描(A栏)与对没有嗅球的人的大脑扫描(B、C和D栏)看起来非常不同。

作为最后一步,研究人员希望创造一个“嗅觉感知指纹”,记录下这些参与者的世界气味。为此,研究人员让这些女性和另外140名年龄相仿的女性评价两种气味的相似程度,比如柠檬和橘子,或者柠檬和臭鼬。没有嗅球的两名女性的指纹与其他参与者的指纹相当。更重要的是,这两名女性的指纹比其他两名参与者的指纹距离更近。

然而,有细微的差别。罗格斯大学(Rutgers University)心理学系副教授约翰·麦克甘(John McGann)说,例如,他们两人都没有察觉到玫瑰般的气味,这是嗅觉测试中最常见的气味之一。

他告诉《生活科学》杂志说:“这很令人惊讶,也不是完全令人震惊,因为之前有一份报告可信地显示,一个人似乎能够有一些嗅觉,”他没有嗅觉球。(该研究发表于2009年的《科学》杂志 美国鼻科学杂志)。但是这个实验对象的嗅觉,与这些新实验对象相比,并不是很好。因此,这项研究是一个“更有力、更有说服力的证明”,它证明了“尽管没有嗅球,有些人还是有可能拥有嗅觉,”麦克甘说。,

在80年代和90年代,对啮齿动物的研究表明,即使摘除了嗅球,它们仍然能够闻到气味。但是“那些研究基本上被我们的领域拆散了;索贝尔说,他们确实受到了方法论问题的严重打击。“谁知道呢,也许现在我也会被撕裂,”他说。那是因为他们的发现违反了教条他补充说,根据教科书上对嗅球的定义,嗅球对感觉系统“至关重要”。到底发生了什么?

大脑的鼻子

目前还不清楚为什么这种能力只在女性身上发现,尤其是左撇子女性。索贝尔说,大多数脑部扫描研究排除了左撇子参与者,以减少参与者之间的差异,这可能是之前没有发现左撇子的一个原因。这是因为右撇子和左撇子的大脑构造不同。

同样不清楚的是,这些女性在没有嗅球的情况下,大脑是如何发展出嗅觉的。但有一些假设可以解释发生了什么,索贝尔说。他说,首先,这些女性生来就没有嗅球,然后,由于她们的大脑在婴儿期发育,不知怎么的,她们找到了一种让嗅觉工作的方法,这将证明大脑是多么的“可塑性”。换句话说,大脑的另一个区域可能承担了向大脑传递气味信息的任务。

他说,另一种更令人兴奋的选择可能是“你不需要嗅球”来探测、辨别和识别气味。他补充说,这意味着嗅觉的工作方式与我们想象的非常不同,而且嗅球还有其他功能。例如,大多数哺乳动物在闻到什么东西时必须做两个决定气味是什么,来自哪里。他说,也许嗅球是用来判断气味的来源,而不是气味的来源。但他补充称,这些都是推测性的,需要测试。

康奈尔大学(Cornell University)心理学系副主任兼教授托马斯·克莱兰(Thomas Cleland)也没有参与这项研究,他说,他认为构成嗅球的神经实际上不太可能在这些患者身上缺失。他在一封电子邮件中告诉Live Science:“更有可能的是,相关的回路,或类似的东西,不知怎么放错了地方,内部结构紊乱,或者形状不同,而不是真正的缺失。”“如果这是真的,那么这些女性闻起来有些正常也就不是那么奇怪了。”

但是,如果存在某种移位的结构,“你会认为他们的扫描在某个地方会出现异常,”费城莫奈尔化学感觉中心(Monell Chemical Senses Center)的副成员乔尔·克兰(Joel Mainland)说,他也没有参与这项研究。“也许有一种不同的结构取代了嗅球的作用,这种想法会让人感到惊讶和惊奇。”

这些发现“与该领域的大多数想法完全相反,”大陆告诉Live Science。“我认为弄清楚发生了什么是非常重要的。”



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