空气中炸里脊的味道,是我的初恋 | 嗅觉为什么承载着久远记忆?

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  sense of smell clipart

  在所有感觉中,嗅觉应该是最容易被忽视的一个:相比起视觉和听觉,我们对嗅觉的了解要少得多。的确,很多人会认为在日常生活中,鼻子的用处没有耳朵或眼睛大——也许我们只有在闻到什么东西烤糊了才会庆幸嗅觉的存在。但是,在这个不起眼的感官背后,有着一个连接感知、记忆、情感以及潜意识的复杂神经回路。

  酷炫脑作者 / Prismo

  审核校阅 / 酷炫脑

  编辑 / Mandy

  嗅觉和味觉一样同属化学感觉,作用是监测环境或食物中的化学成分以避免危险。就像吃到苦的东西会吐出来一样,当闻到不好的气味的时候,我们会尽量远离气味的来源(除非是在只有两个人的电梯里,那就只能憋气忍耐了),而当闻到食物香味的时候,我们会“循味而来”,不错过任何一口美食。

  是什么给了我们对气味的甄别能力呢?这就要归功于位于鼻腔上方的嗅觉感受器了。人类大约有一千多种受体蛋白质,每种蛋白质可以与一种或多种气味化学物质结合,从而激活感受器神经元。接着,这个信号被送到一个被称作嗅球的组织,继而传输至大脑的嗅觉皮层。

  

  负责嗅觉的神经元

  然而嗅觉有两处不同于其他感官的特殊点。首先,相同种类的嗅觉感受器会把信号输送给同一个嗅球——到这步时还井然有序——但是嗅球们却一股脑地把本来排列好的信息“胡乱”地塞给大脑。这就好比你把辛辛苦苦收集整理分类完的资料递给领导,领导却一挥手给它们打乱了;不过神奇的是,作为“领导”的嗅觉皮层依然能从混乱的信息中做出正确的嗅觉感知。至于为什么会有这种反常识的连接我们尚未得出结论(不过味觉也有着相同的不合理)。

  其次,嗅觉是五个感官中唯一一种神经元不直接经过丘脑的感觉。而且,信号除了会到达嗅觉皮层,还会经过包括杏仁核、内嗅皮层、海马体在内的一系列脑区。这些脑区负责感情和记忆等功能,因为嗅觉直接将信号传输给它们,所以嗅觉会直接和事件或物品结合起来形成记忆:比如氯气和夏日假期的泳池。而由于别的感官不直接连接这些脑区域,要将视觉/听觉刺激与概念或事情联系成记忆则需要较多次数的学习强化(就像痛苦的背单词)。

  另一方面,相比其他感官编码激活的记忆,嗅觉记忆更加持久,更富有感情,也更不容易被干扰。当一个人闻到玫瑰时,边缘系统(海马体,杏仁核等),内侧颞叶(参与记忆提取)以及负责视觉生动性的脑区的活动会比单纯听到“玫瑰”一词要强烈。这是因为嗅觉信号不仅与记忆脑区相连,还激活了负责感情的杏仁核等区域,使记忆提取的同时带上了感情与画面感,帮助我们获得更真实,更久远的回忆片段。这就是为什么当你闻到气味时,脑海中大多会浮现以往经历过同样气味的画面,然后深情感叹:“嗯,这味道跟我奶奶当年在我离家前最后一晚做的汤一模一样!”

  

  嗅觉回路覆盖的脑区包括处理情感的杏仁核和参与记忆的海马体

  科学家们还发现了嗅觉与神经退化疾病之间的联系。在帕金森症与阿兹海默症的病例中,绝大多数病人会在病症发展的早期出现失嗅的症状,而有的病人在行动紊乱和认知失调之前就已经无法鉴别气味了。这是由于涉及嗅觉的内嗅皮层是这些疾病最先影响的区域之一,随着疾病发展,包括海马体在内的边缘系统也会随着疾病发展而受到破坏。因此,嗅觉检测是医学界诊断痴呆症的一大评估维度。

  除了记忆与感情,嗅觉在生活中还有不少其他的作用。

  作用一:品鉴味道

  

  味道可不止来源于舌头,它是一个包括味觉、嗅觉、视觉和触觉(食物的口感温度)的多维度感觉,也就是所谓的“色香味俱全”。而其中,由于味觉实际上是一种比较弱的感觉,嗅觉的作用就至关重要了。回忆一下,当你感冒的时候,是不是觉得世间一切都如同嚼蜡,面对美味也毫无食欲?这正是因为感冒时的鼻塞使你无法完整地收到食物的“美味”化学信号,也就只能失去对味道的大部分感知了。的确,失去了嗅觉,我们连吃到嘴里的食物是什么都不知道了!

  

  失去了嗅觉,我们辨识食物的能力大幅度下降

  作用二:定位

  没错,我们人类可以通过嗅觉定位:一群丧心病狂的科学家为了证实这一点,给实验者戴上眼罩和耳塞,甚至把实验者全身都裹起来以降低触觉的帮助,只留着两个鼻孔,然后让他们到草地中跟着气味走。而更加丧心病狂的是:这些人居然做到了!并且,就像我们利用双眼去判断空间距离,双耳去定位声音一样,我们有两个鼻孔的原因可能也是用于定位。同样的一批实验者,当两个鼻孔的出口被改为一个的时候,他们“追踪味道”的表现显著下降。尽管远不如狗的鼻子,人类利用嗅觉寻找位置(尤其是厨房里妈妈正在做的美食)的能力也不可小觑哦。

  

  嗅觉可以定位(虽然我们一般用不到这个功能)

  作用三:影响潜意识

  

  这可能听起来有些玄学,但是嗅觉会在某种程度上影响人的行为。认知心理学家们做过这么一个实验:让人们坐在一个带有轻微“清洁气味”(类似果味洗洁剂)的房间——但是让气味微弱到几乎无法被察觉——之后让他们做关于词汇识别的实验。结果是,当题目中包含诸如“清洁”、“整理”、“洁净”等词时,人们的反应时间更短。这也许说明了哪怕极其微弱的气味也可以将嗅觉信息传达给大脑,并在我们毫无意识到的情况下影响行为。

  这个实验还有一个有趣的后半部分:在人们做完实验时后,他们会收到一些酥脆的饼干作为奖励。当然,这可不是简单的奖励:研究人员在房间内设置了监控来观察他们吃饼干的行为。在这些“脆得掉渣”的饼干都被参与者吃完后,研究人员们发现在清洁气味房间里的人主动收拾那些吃时掉的饼干渣的次数比普通房间里的人要多!

  

  

  参考文献:

  [1] Goldstein, E. B. (2014). Sensaion and perception. Belmont, CA: Wadsworth.

  [2] Pinel, J. P., & Barnes, S. J. (2017). Biopsychology. Harlow: Pearson.

  [3] Arshamian, A., Iannilli, E., Gerber, J. C., Willander, J., Persson, J., Seo, H., . . . Larsson, M. (2013). The functional neuroanatomy of odor evoked autobiographical memories cued by odors and words. Neuropsychologia,51(1), 123-131.

  [4] Hawkes, C. (2006). Olfaction in Neurodegenerative Disorder. Taste and Smell Advances in Oto-Rhino-Laryngology, 133-151.

  [5] Porter, J., Craven, B., Khan, R. M., Chang, S., Kang, I., Judkewitz, B., . . . Sobel, N. (2007). Erratum:Corrigendum: Mechanisms of scent-tracking in humans. Nature Neuroscience, 10(2), 263-263.

  [6] Holland, R. W., Hendriks, M., & Aarts, H. (2005). Smells Like Clean Spirit: Nonconscious Effectsof Scent on Cognition and Behavior. Psychological Science, 16(9), 689-693.

  本文配图部分来自参考文献

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