人类和小鼠可能以非常相似的方式处理气味

每一次有意的嗅闻都可能激活经历了数百万年进化的大脑系统。寻找食物的老鼠每秒可能会嗅几次。检查哈密瓜是否成熟的人通常会身体前倾,慢慢地、从容地呼吸一下。这些行为看起来完全不同,但新研究表明大脑可能 [...]

来源:SciTech日报

每一次有意的嗅闻都可能激活经历了数百万年进化的大脑系统。

寻找食物的老鼠每秒可能会嗅几次。检查哈密瓜是否成熟的人通常会身体前倾,慢慢地、从容地呼吸一下。

这些行为看起来完全不同,但新的研究表明大脑可能以大致相同的方式对待它们。

西北大学的两项互补研究发现,小鼠可以进行一次有意的嗅探,而人类使用的大脑节律与快速嗅探的啮齿动物非常相似。总之,这些发现表明,哺乳动物共享一个古老的神经系统,通过嗅觉收集信息,即使它们的呼吸模式和行为截然不同。

这些研究一起发表在《Science Advances》杂志上。

“真正的相似之处在于这个单一的嗅觉,但它不仅仅是嗅觉,”通讯作者、西北大学范伯格医学院神经科学研究助理教授约翰·M·巴雷特 (John M. Barrett) 说。 “老鼠在嗅的时候甚至会移动手,这表明这是自愿的;它们是故意这样做的。”

不同的嗅觉,相同的大脑过程

嗅觉始于呼吸,但它不是一种被动的感觉。动物主动控制吸气的时间和方式,改变进入鼻子的气味分子的流量,并塑造发送到大脑的信息。

啮齿类动物尤其以快速嗅探而闻名。人类的呼吸速度要慢得多,这就提出了一个长期存在的问题:当采样率如此不同时,这两个物种如何以相似的速度和精度识别气味?

西北大学的团队从相反的方向解决了这个难题。一组研究小鼠在检查食物时如何协调呼吸和运动。另一个记录直接来自人类嗅球的活动,嗅球是从鼻子接收最早的神经信号的大脑结构。

为什么嗅探可以发现疾病

呼吸和运动协同工作

气味是一种主动决定