从原始鱼类开始,我们就已经开始有鼻子和嗅觉了

从原始鱼类开始,我们就已经开始有鼻子和嗅觉了

鼻子是天赐之物,我们从祖先那继承了它。人类的嗅觉还是非常发达的,但是相比于其他物种来讲,还是相形见绌。比如,狗长长的鼻子就代表着它有着非常发达的嗅觉,它的嗅觉是人类的1200倍。

从原始鱼类开始,我们就已经开始有鼻子和嗅觉了

嗅觉的由来

嗅觉是最古老的感觉系统之一。早在20亿年前,在肠腔动物(类似水母等动物)出现时,嗅觉器官就开始出现了。

而到了鱼类,就才开始有了我们传统定义上的鼻子了。

但是,鱼类的鼻子彼时并不与呼吸道相连,仅仅用于嗅觉和判断水质。

从原始鱼类开始,我们就已经开始有鼻子和嗅觉了

真正到两栖类动物在地球上出现时,鼻子才和呼吸道融合,最终发展出现代动物鼻子的模样。

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人怎样感知气味

我们是怎样感知到气味的呢?在人的鼻腔顶部存在着感知气味的嗅粘膜。

嗅粘膜里藏着3种细胞:嗅细胞、支持细胞和基底细胞。

其中,嗅细胞是人感知气味的关键。

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嗅细胞的构造

嗅细胞的在鼻腔部伸出长长的纤毛,这些纤毛上面可以感知到化学分子。

当化学物质被纤毛所捕捉,嗅细胞的细胞膜电位就会发生改变,最终将这部分电信号穿过筛板筛孔进入嗅球,而嗅球内的嗅神经将最终的信号反馈给大脑。

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嗅细胞的具体连接构造

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嗅觉在大脑的感知过程

嗅觉信号虽然由嗅神经传给了大脑,但是,大脑要解析这份关于气味的信息,又是个极其复杂的过程。

当嗅觉信号达到嗅球之后,嗅球内的神经纤维会将其信号会聚由嗅束进行传递,而嗅束会将这份信号传入到边缘系统。

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而进入边缘系统之前,信号会被一分为三进行传播,分别由外侧嗅纹、中间嗅纹和内侧嗅纹传导。

其中,绝大多部信号都会由外侧嗅纹通路传入,并最终进入大脑相关的气味意识感知区。

内侧嗅纹通路主要与一些情绪化的本能嗅觉体验相关。

而中间嗅纹则传递给嗅结节,与嗅神经自身的调节相关。

所以,我们有意识地感知气味,主要与外侧嗅纹通路相关。

进入外侧嗅纹的信号,会进入大脑的梨形区,经岛阈、钩回、部分杏仁核,最终达到内嗅区

而内嗅区是嗅觉的整合中枢,即有意识地辨别气味。

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外侧嗅纹通路最重要,与有意识识别气味相关

当然,嗅觉实际上的功能远比这要复杂

因为气味不只是气味,它们还被大脑赋予了特殊的含义。比如,蛋白质的气味代表着什么, 糖的气味又代表着什么,更别说那些混杂在一起构成的无数种气味。

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嗅觉的特性

目前认为可引起嗅觉的气味可达2万多种,而人类可识别的约为3000种。

而且引起嗅觉感受,被认为由7种基d本气味组成,分别是:樟脑味、麝香味、花草味、乙醚味、薄荷味、辛辣味和腐腥味

一个嗅细胞往往只对一种或两种特殊的气味起反应,而且嗅球中不同位置的细胞也只对应某种特殊的气味。

就好比预先铺设好的线路,当编码信息特定的电流到达时,不同的线路就会打开,以此来传播嗅觉信号。

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人的嗅觉非常灵敏,当每毫升空气含有百个分子的丁硫醇时即能引起人的感觉,大约每次吸气时只要有几个分子便可达到阈值。

而某些动物的嗅觉更灵敏,例如狗对醋酸的敏感度比人高千万倍。

此外,嗅觉适应较快。当某种气味出现时,可引起明显的嗅觉。

但是当这种气味物质持续存在,这种感觉就会很快减弱,甚至觉察不到。这与传导嗅细胞的表面受体饱和现象有关。

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嗅觉研究与诺贝尔奖

上世纪90年代初,来自哥伦比亚大学的琳达·巴克和理查德·阿克塞尔发现了1000多种与气味相关的基因。在此之前,人们对嗅觉系统需要多少气味受体才能识别环境中的气味并不清楚。

而二人通过杰出的工作,从分子层面揭示了嗅觉系统的作用机理。

而随着1999年,相关基因被破意时,最终人们知道,每个气味感受器能识别多种气味,每种气味也能被多个气味感受器识别。

因此,气味感受器是通过一种复杂的合作方式一起识别气味。

2004年,二人因此获得当年的诺贝尔医学或生理奖!值得一提的是,二者是师生关系,阿克塞尔是巴克的博士导师。

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左一为阿克塞尔,中间为巴克:此为二人诺奖获奖现场!

我想当年他们在做这方面的研究时,根本就没有意识到自己会在十几年后赢来这份荣誉。

但是,很多时候就是这样,如果从一开始就盯着要得诺贝尔奖,这是多么不切实际的事情。

从原始鱼类开始,我们就已经开始有鼻子和嗅觉了

总结

通读本文,我们知道,鼻子中的嗅觉并不是一蹴而就的。当生命还处于很原始简单形态时,并没有现代动物如此发达的嗅觉系统。

但是,在亿万年的积淀,最终发展出如此精细的嗅觉感知系统。

人的嗅觉感知是由鼻腔内的嗅细胞来感知的,嗅细胞会在鼻腔部伸出长长的纤毛。这些纤毛上存在着一些特殊感知受体,当化学物质附着其上,就可引起嗅细胞膜上电位发生改变。

而这份信号,将会由嗅细胞传递给嗅神经,最后由嗅神经传递给大脑。

而我们的大脑,是由三条传导通路来感知这份信号的。其中,最重要的传导通路叫做外侧嗅纹通路。因为绝大多数的有关气味的意识感知都将在这进行解码。

所以,我们有意识的感知气味,主要是由外侧嗅纹通路来完成的。。

而进入外侧嗅纹的信号,最终会依次经由大脑的梨形区,经岛阈、钩回、部分杏仁核,最终达到内嗅区

而内嗅区可解码嗅觉信息。

我们无时不刻都在使用自己的鼻子来探知这个世界。有时候,我们也会用鼻子来享受这份来自气味的奖励。

如此看来,嗅觉似乎看起来是再普通不过的事情,但是,在这份功能背后,却有着亿万细胞在勤勤恳恳的工作和努力。

所以,老祖宗关于“身体发肤受之父母,不敢毁伤”。从珍惜、感恩角度来讲,我们确实需要感谢来自祖先的恩赐!

从原始鱼类开始,我们就已经开始有鼻子和嗅觉了

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页面更新:2024-03-19

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