第8章 这是什么气味啊?

在这个世界上,动物们拥有最为复杂的化学物质探测装置。作为高级动物,我们也能够分清数千种气味,分辨出面包、刚洗过的头发、橘子皮、鸡汤等。

我们能够辨别出所有这些味道,是因为我们的鼻子里有一系列的分子,能够与产生气味的化学物质进行结合。每一个这样的分子(受体)都有其特定的能够发生反应的化学物质。这些受体由蛋白质组成,位于嗅觉上皮(一个位于鼻子内侧的薄膜)。受体的种类有上百种,每一种气味都会同时激活数十个受体。一旦被激活,这些受体会将嗅觉信息沿着神经纤维以电子脉冲的形式传递出去。每一条神经纤维只有一种类型的受体,而负责嗅觉信息传递的这样的“线路”有数千条,大脑会判断哪些“线路”被激活,由此形成对气味的判断。

你知道吗 老鼠为何不喜欢减肥可乐?

使减肥可乐喝起来发甜的成分叫做阿斯巴甜。阿斯巴甜可与舌头上的受体结合,使人感觉到甜味。人类的甜味受体不仅能够与蔗糖结合,还能与阿斯巴甜、糖精以及蔗糖素结合。而老鼠的甜味受体只能与蔗糖和糖精结合,不能与阿斯巴甜结合。因此,阿斯巴甜水对于老鼠来说,与白水味道无异。也就是说,老鼠喝不出减肥可乐中的甜味儿。(同理,蚂蚁也对减肥饮料提不起兴趣。)

科学家曾使用基因技术将老鼠的甜味受体用人类的甜味受体替换,这些转基因鼠便喜欢上了减肥可乐,因为它们能够喝得出其中阿斯巴甜的味道。这一点说明,老鼠在品尝甜味时,与人类使用的是同样的途径,只不过它们的甜味受体与人类不同而已。

如果你家里养着宠物,你可以做一个实验以弄清楚它喜欢什么样甜味儿的饮料:把盛有果汁、加糖饮料以及减肥饮料的三个杯子放在宠物面前,看宠物更喜欢哪一个。也许你会得到意想不到的结果!

味觉的工作原理基本相同,只不过味觉受体生长在舌头上。味觉要简单得多,仅有咸、甜、酸、苦和鲜五种基本味道。每种基本味道至少有一种受体,甚至更多,比如苦味有数十个受体。随着动物的进化,它们需要有能力鉴别环境中的有毒化学物质。由于有毒物质的形式多种多样,因此需要有足够数量的受体,以便能够探测到全部的有关苦的味道。这也许就是我们为什么排斥苦味儿的原因吧。(当然,这一习惯可以通过长时间的经历改变,因此我们会看到有人喜欢奎宁水和咖啡的味道。)

嗅觉和味觉有很多情感上的联系:奶奶做的苹果馅饼、烧焦的树叶、爱人的衬衣以及早上刚刚冲好的咖啡。同时,嗅觉也有不好的一面。2001年9月11日及其后的日子,纽约曼哈顿的天空弥漫着酸涩的气味,经历过的人永远也不会忘记。有些气味对某些人来讲难闻异常,但却是另外一些人的最爱。(影片《现代启示录》中的基尔戈曾经说过:“我喜欢早晨空气中的凝固汽油弹的味道,因为它带来了胜利的气息。”)这种情况是完全可能出现的,因为嗅觉信息与负责情感反应的脑边缘系统直接相连,这一系统可以通过学习使你通过气味联想起高兴和危险的事情。

你知道吗 是鼻子出毛病,还是太阳让你打喷嚏?

在美国,每四个人之中便有一个人会在面对强光时打喷嚏。这一由光线引起的喷嚏反射甚至还会发生遗传。为什么会发生这一看上去并没有什么实际生物意义的反射呢?这一反射又是如何发生的呢?

喷嚏的基本功能很明显,它能够驱散你呼吸通道中的刺激性异物。与咳嗽不同,喷嚏是一种固定形式的运动,也就是说,同一个人所打的每一个喷嚏,其过程都是相同的,没有变化。打喷嚏一开始,空气以极快的速度(其速度可高达每小时100英里)被喷射出。然而,喷嚏与癫痫病等有所不同,它存在着一种预置的自我结束机制,不会因为失控而波及身体的其他部位和其他活动。

打喷嚏的控制中心位于脑干中一个叫做外侧髓心的区域,这一部位受到损伤,会使人类和哺乳动物丧失打喷嚏的功能。通常情况下,喷嚏是由于大脑外侧髓心感知到刺激物的存在而激发的。这一信息自鼻子通过几条神经(包括三叉神经)传递到大脑。人体有两条三叉神经,它们是一种多功能颅神经,能够从面部和头皮大部(甚至眼睛的结膜和角膜)对触觉及其他刺激进行传递。三叉神经甚至还能传递咀嚼和吞咽等反射活动。整体看来,三叉神经就像是一条拥挤的信息高速公路。

这一拥挤的安排可以解释为什么亮光容易引起打喷嚏。本应激发瞳孔收缩的亮光有时候会触及到邻近的区域,比如对鼻痒反应的神经纤维或神经元。目前,人们已经知道,能够引起打喷嚏的不仅有亮光,男性性高潮时也会引起打喷嚏。

从根本上讲,由于脑干的“线路安排”过于纷乱,便会容易引起光照性喷嚏这一“短路”现象。实际上,脑干中有一个控制人体各类反射和动作的关键线路。脑干的基?结构图早在脊椎动物形成时期便已经形成了。我们人类拥有的13对颅神经在几乎所有其他脊椎动物中也都有发现(尽管鱼类多出了3对神经,用于传递来自侧线受体的信号)。颅神经一直延续到一个神经元簇或神经核,所有脊椎动物的神经核都具有相同的功能。确实,仅通过对人之外动物的神经系统的观察,对人的神经系统便可见一斑。

不同物种的脑干结构之间十分相似,并且构造异常复杂。从进化的角度来看,如果脑干在进化工程中发生根本性的变化,这将是灾难性的。作为古代脊椎动物的后代,现代脊椎动物(包括鱼类、鸟类、蜥蜴以及哺乳动物)都只能使用一个在很大程度上与祖先类似的脑干,即使有变化也不是根本性的。现在,有些脑干的功能已经不再使用,但是这部分脑干永远不可能被淘汰掉,否则说不准整个脑干便会停止工作。

你知道吗 火辣辣与透心凉,是什么感受?

你知道我们为什么把“辣”说成是“火辣辣”吗?辣椒和辣沙司之所以能激发人的活力,是因为其中含有辣椒素。人体能通过辣椒素受体来感知较高的温度。这就是为什么我们在吃辣味食品时会出汗的缘故。这一受体有一条通往大脑的“热线”,能够激发起一种反应使身体降温。不仅舌头有辣椒素,全身各处都有辣椒素。

同样,薄荷味的食品会使人感到清爽。最近,人们新发现了一种受体,这种受体能够与薄荷醇结合。对于植物来说,无论它们含有辣椒素还是薄荷素,都是因为动物惧怕这两种味道,从而可以达到防御的目的。