嗅觉如何产生作用
安吉丽的嗅觉马上展开工作。瑞英抱着才从子宫生出来的她,挤出一些蛋白质含量因昌邑的初乳。乳滴之中的少量分子在空气中扩散,传送到汉娜的鼻子里,散在她鼻孔深处的黏液层上。湿湿的黏液层中有纤毛般的嗅觉上皮细胞,也是气味感觉连锁的第一批神经元。纤毛捕捉了初乳的分子,将这些分子与特殊的蛋白质感受体相缚,感受体又将初乳分子的化学资讯转变成为电讯号——即动作电位。一般认为,每个嗅觉上皮细胞只对一种或少数几种特定化学物质有反应,气味的强弱按所能产生的动作电位数目多寡而定。
嗅觉上皮细胞一旦启动,就把动作电位顺着短轴突送出。短轴突直通头颅内的毛孔,在脑中的第一个接力站——嗅球(olfactorybulb)——之内形成突触。两边鼻孔各有一个嗅球,为长椭圆形,位于脑前叶下面,刚好在自卑腔之上。嗅球之中有一个小型的神经元网路,可以整合来自所有上皮接收细胞的资讯。负责输出任务的增帽细胞(mitralcells)将长轴突沿着脑前叶基部伸出,在原始嗅觉皮质的多个不同的区域内形成嗅束(ofactorytract)。原始嗅觉皮质位于脑预叶底部最里面的突起。嗅球神经元有多个直属目标,包括边缘系统的一部分在内。而边缘系统是脑内负责支配情绪、欲望驱策、记忆的区域。
由于嗅觉对哺乳类动物太重要了,所以哺乳动物——如齿类——的嗅觉与边缘系统皮质,组成另外一个神经系统——嗅脑。这个进化资格比较老的区域构造比较简单,神经元的层数比较少,不像进化史上后辈的其他感觉与较高级的认知能力,其皮质区的神经元有六层。以所占脑部空间比例而言,其他动物的嗅脑比人类的大得多,这也正是人类嗅觉不如许多动物的缘故所在。不论从处理过程看,或是从直接通往支配记忆与情绪的神经路线来看,嗅觉都算得上是真正原始的知觉。
在人类的嗅脑之中,不同的区域用不同的嗅觉信息做不同的事。例如,僧帽细胞是向边缘系统的内嗅皮质(entorhinalcortex)伸出,负责学习并记忆气味以及气味的关联事物。边缘系统内的杏仁核会利用嗅觉的资讯输入来控制吃喝,以及动物的某些社会行为与繁殖行为。气味信息从原始嗅觉皮质进而传至脑干中枢,唾液分泌、转头动作、面部表情、吸吮行为等运动反应都是由这儿主控。嗅觉信息最后会到大脑皮质比较高层也比较新进化的区域。原始嗅觉皮质里的神经元会直接伸入,或经由视丘伸入皮质前眼区,这个皮质区也在脑前叶的下方,有意识的气味知觉和气味辨别就是在这儿执行。这个区域可能也负责统合嗅觉和味觉,使我们有味道好坏的概念。
以上是正宗的嗅觉系统。我们要观察环境里有什么化学物质,还有一个法子,即是利用共同化学感觉。这种知觉源自人体所有暴露在外的黏膜——包括口、眼、鼻、**的黏膜——之中的自由神经末梢。它远不及真正的嗅觉精确;神经系统虽然晓得遇上了某种有害的化学物质,却不能明确辨识其中的成分。但由于这种化学物质敏感度在发育早期就出现了,可见它对于胎儿和幼小婴儿察知气味——尤其是有害气味——的能力是相当重要的。