嗅觉的嗅觉细胞
嗅觉由位于嗅觉细胞树突末端的嗅觉纤毛所接受,然后传送到细胞质,接着到达神经元的输出延伸物--轴突。轴突会穿越筛骨板与前脑叶下侧的两个嗅球会合,嗅球本身藉着嗅脚与大脑相连;嗅神经就是在此开始分支,往内嗅中枢和外嗅中枢分布,直到大脑的嗅觉区里。
还有许多的组织参与嗅觉感知的工作,它们藉着神经纤维和大脑的嗅觉中枢相连。除了对气味的感知之外,嗅觉器官对味道也会有所感觉。当鼻粘膜因感冒而暂时失去嗅觉时,人体对食物味道的感知就比平时弱;而人们在满桌菜肴中挑选自己喜欢的菜时,菜肴散发出的气味,常是左右人们选择的基本要素之一。
长期以来,嗅觉一直是我们所有的感觉中最为神秘的东西。我们还不知道识别和记忆约1 万种不同的气味的基本原理。不过,2004 年诺贝尔生理学或医学奖得主美国的理查德. 阿克塞尔(RichardAxel)和琳达.巴克(Linda B. Buck)已经解决了该难题,他们一系列的开创性研究阐明了我们的嗅觉系统是如何工作的。两位获奖者在1991年合作发表了基础性的论文,宣布他们发现了含约1,000个不同基因的一个气味受体基因大家族(占我们基因总数的3%),这些基因构成了相同数量的嗅觉受体类型,而这些受体位于嗅觉受体细胞内。每一种嗅觉受体细胞只拥有一种类型的气味受体,每一种受体能探测到有限数量的气味物质。因此,嗅觉受体对某几种气味是高度特异性的。尽管气味受体只有约1000 种,但它们可以产生大量组合,从而形成大量的气味识别模式,这也是人类和动物能够辨别和记忆不同气味的基础。嗅觉系统工作时,嗅觉受体细胞会发出神经纤维信息到嗅小球,那里大约有2000 多个确定的微区嗅小球,嗅小球的数量大约是嗅觉受体细胞类型数量的两倍之多。嗅小球是很“专业化”的,携带同种受体的受体细胞聚集其神经纤维进入相同的嗅小球,即来自具有相同受体的细胞的信息会聚到同一嗅小球。随后嗅小球激活僧帽细胞的神经细胞。每种僧帽细胞只能由一个嗅小球激活,信息流的“特异性”也就因而保留。僧帽细胞然后将信号传输到大脑其他地方。结果,来自多种气味受体的信息整合成每种气味所具有的“特征性的模式”,使得我们可以自由地感受到识别的气味。