嗅觉解码:神经编码决定了对诱人或厌恶气味的本能反应

自大流行开始以来，嗅觉丧失已成为COVID-19的一个明显迹象。尽管大多数人在几周内恢复了嗅觉，但也有人发现熟悉的气味变了味。咖啡闻起来像汽油;玫瑰闻起来像香烟;新鲜的面包闻起来像发臭的肉。

这种奇怪的现象不仅仅是令人不安的问题。它还代表了古老的嗅觉电路的破坏，这有助于确保我们的物种和他人以奖励（咖啡因！）或惩罚（食物中毒！）迫在眉睫的信号传播。

科学家们渴望着名，动物拥有识别某些气味的天生能够避免捕食者，寻求食物，寻找伴侣。现在，在两个相关的研究中，来自家具医学研究所的YU实验室的研究人员展示了如何编码这种能力，称为天生的价值。ob欧宝直播nba在期刊上发表的调查结果当代生物学和eLife，表明我们的嗅觉比以前认为的更复杂，更有可塑性。

我们目前对感官的编码方式的理解分为两个矛盾的观点 - 标记线理论和模式理论。标记线理论表明，感觉信号沿着连接到行为的输入输入输入的固定的直接线路。图案理论认为这些信号分布在不同的途径和不同的神经元中。

一些研究在昆虫等简单物种上为标记线理论提供了支持。但是支持或反对该模型的证据在哺乳动物系统中一直缺乏，斯托尔斯研究所的研究员和该报告的通讯作者罗恩·于博士说。根据Yu的说法，如果标记线模型是正确的，那么从一个气味应该与其他气味的影响绝缘。因此，他的团队混合了各种各样的气味并对预测的小鼠的预测反应进行了测试。

“这是一个简单的实验，”Yu实验室的研究专家、该研究的第一作者邱强博士说。邱教授把各种不同的气味组合在一起，这些气味天生具有吸引力(比如花生酱的气味或另一只老鼠的尿液的气味)，或者是令人厌恶的气味(比如腐烂食物的气味或捕食者的尿液的气味)。然后，他使用实验室为此专门设计的设备，将这些气味混合物呈现给小鼠。该设备有一个鼻锥，可以记录老鼠调查气味的频率。如果老鼠发现一种特殊的混合物很吸引人，它们就会反复把鼻子伸进圆锥体。如果他们发现混合物令人厌恶，他们会不惜一切代价避开鼻锥。

令他们惊讶的是，研究人员发现混合不同的气味，即使是两种吸引或两种厌恶的气味，也会消除老鼠天生的行为反应。“这让我们怀疑，这是否只是一种气味掩盖了另一种气味，就像香水行业一直在做的那样，他们制造宜人的气味来掩盖难闻的气味，”余说。然而，当研究小组观察嗅球中对厌恶和吸引的气味作出反应的神经元的活动时，他们发现情况并非如此。

相反，代表混合气味的活动模式与代表个别气味的活动模式显著不同。显然，老鼠的大脑将这种混合物视为一种新的气味识别，而不是两种气味的组合。这一发现支持了模式理论，即感官输入不仅激活一个神经元，而是激活一群神经元，每一个神经元在不同程度上产生一种模式或种群代码，并被解释为一种特定的气味(狼尿!)快跑!)。该研究于2021年3月1日在线发表当代生物学。

但是，这种复杂的神经编码是与生俱来的，还是会受到新的感官体验的影响?于的研究小组通过在老鼠只有一周大的时候，抑制感觉神经元来探索这个问题。他们发现，受控制的老鼠失去了识别诱人或厌恶气味的先天能力，这表明在这一发育的关键时期，嗅觉系统仍然具有可塑性。

有趣的是，研究人员发现，当他们在这一关键时期将老鼠暴露在山猫尿液中的一种名为PEA的化学成分中时，老鼠在以后的生活中不再回避这种气味。“因为老鼠在一个安全的环境中和它们的母亲在一起时遇到了这种气味，并发现它不会构成危险，它们学会了不再害怕它，”Yu说。这项研究于2021年3月26日在线发表eLife。

虽然Covid-19 Pandemic已经扭曲了数百万人的嗅觉，但是yu没有预测，对于从疾病中恢复的大多数成年人来说，它会产生重大影响。然而，他认为这种改变的感官经验可能对受影响的婴儿和儿童产生重大影响，特别是考虑到许多异味在社会联系和心理健康中发挥的作用。

“的嗅觉对它有一个强大的情感组成部分 - 这是家庭烹饪的气味，为您提供了一种舒适和安全的感觉，“俞说。”大多数人不认识到他们失去它的重要性。“

Stowers的其他合著者包括吴云明博士、马丽梅博士、徐文静博士、Max Hills博士和Vivekanandan Ramalingam博士。

该工作由家机医学研究所和国家聋人研究所和国家卫生研究院的其他通信障碍资助（奖励号码R01DC008ob欧宝直播nba003，R01DC014701和R01DC016696）。内容完全是作者的责任，不一定代表NIH的官方意见。

调查结果概要

动物拥有识别某些气味的天生能力，以避免捕食者，寻求食物，寻找伴侣。来自罗玉省实验室的两项新研究，博士学位，博士学位，医学研究所揭示了关于如何称为本能力的能力，称为先天价 - 在小鼠神经系统中编码。ob欧宝直播nba

该杂志于2021年3月1日在线发表了一项研究当代生物学研究人员发现，一种特别的气味是吸引人的还是令人厌恶的，可以通过一个复杂的计算代码进行交流，在这个程序中，不同的嗅觉神经元被不同程度地激活，以说出这种气味的效价。该杂志于2021年3月26日在线发表的另一项研究eLife研究小组发现，这种对内在价的编码并不是与生俱来的，而是可塑的，可以在生命早期关键时期暴露于不同的气味中而形成。

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