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嗅觉依赖于嗅觉信息通过嗅觉神经从鼻子到大脑中嗅觉球的传递

一组研究人员发现了一小撮没有明显嗅觉的球泡,但仍​​然可以闻到气味的人。根据11月6日在《神经元》杂志上发表的一篇论文,对其中两个人的广泛测试表明,他们可以识别,检测和区分气味以及普通人。

如果人类不需要嗅球来闻,大脑​​可能比以前想象的具有更大的可塑性或适应能力。

这项研究的资深作者Noam Sobel表示:“正在发展的人脑可以在最小的功能影响下克服重大的改变,这可能就是其中的一个例子。”“在这种保守的解释下,我们的发现并没有教会我们嗅觉如何起作用,而只是教会了嗅觉如何起作用。”

没有嗅觉球的人通常患有失眠症或无法闻到气味。在嗅觉过程中,气味分子会激活鼻子中的感觉神经元。然后,这些神经元向大脑发送信号,在大脑中,每种气味都以嗅球内称为肾小球的小神经结构的激活模式映射。这些肾小球图被认为是必不可少的气味。

索贝尔(Sobel)的小组首先偶然发现了一个尽管嗅觉不到明显的嗅觉即可闻到气味的人,同时又对健康,左撇子女性志愿者的MRI进行了核磁共振检查,以进行不同的气味研究。在仅检查了左手女性的另外九个MRI后,研究人员发现另一名女性缺少明显的嗅球。

Sobel说:“然后在人类Connectome项目中发现了这一惊喜。”当研究人员审查了通过“人类连接基因组计划”公开的1,113例MRI时,他们发现了另外三名年轻女性-一位左撇子-这些女性缺少清晰的嗅球,但会闻到气味。总体而言,数据表明0.6%的女性和4.25%的惯用左手的女性缺乏明显的嗅觉球茎,但可以闻到气味。没有发现明显的嗅球。

为了找到一种物理上的解释,研究人员对最初的两名志愿者和一名33岁,没有明显的嗅球和先天性失眠的妇女进行了更多扫描。经过MRI,弥散MRI,超高清3D成像和基于全脑体素的形态计量学后,他们得出结论,是的,所有这三名女性均没有可见的嗅球,但嗅觉系统外的大脑结构正常。Sobel说:“在公开可用的数据集内进行复制,为发现增加了很多可信度。这不仅是奇怪的现象,而且仅在我们手中出现。”

三名志愿者还同意进行气味测试。这些措施包括主观测试和客观测试,这些测试可以衡量某人是否可以拾起气味,可以识别气味并可以区分气味。两名说自己能闻到气味的妇女在同龄人的正常水平上表现良好,而先天性厌食症的妇女却没有发现大多数气味。

然后,研究人员想探索世界对这些人的气味。他们要求三名志愿者和140名年龄相似的妇女闻到10种气味,并使用视觉模拟量表通过11种描述语对每种气味进行评分。这产生了足够的数据点,以创建一个嗅觉感知指纹,以视觉和数字方式代表每个人对气味的感知方式。两名妇女的嗅觉感知指纹在没有明显的嗅觉球的情况下闻起来属于本研究的标准。然而,这两个女人的嗅觉却异常相似,在其他两个参与者中所占的比例接近96%。

对我们发现的最简单的解释是,这些妇女出生时没有嗅球,但由于发育中的大脑具有极高的可塑性,她们在大脑的其他部位而非嗅球中形成了替代性肾小球图。尽管这种可塑性令人惊叹,但它并不超出我们在人类发展中所见的境界。”

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