文／Cara Michelle Miller 編譯／郭小卉
研究顯示，嗅覺受體在小鼠鼻腔中並非隨機分布，而是依照特定規律排列，形成清晰的水平帶狀區域。這一發現推翻了過去的假設，並揭示了嗅覺與大腦之間的協調網絡，為未來嗅覺修復療法提供了新方向。研究團隊進一步探索了視黃酸在嗅覺地圖形成中的角色，這對於理解嗅覺系統的空間組織方式具有重要意義。
我們知道視覺有視網膜地圖，聽覺有耳蝸地圖，不同感覺刺激在感覺器官和大腦中都有特定的空間對應關係。然而，科學界長期認為嗅覺是個例外。
人類鼻腔擁有超過1,100種嗅覺受體，可辨識超過一兆種不同氣味。過去研究認為，這些受體似乎隨機分散在鼻腔組織中，看不出明顯規律。
如今，兩項發表於《細胞》（Cell）期刊的新研究推翻了這項假設。研究發現，嗅覺受體並非隨機分布，而是依照特定規律排列，並與大腦形成對應網絡，為理解COVID-19後失嗅及未來修復療法提供新線索。
哈佛醫學院研究團隊首次完整繪製出小鼠鼻腔中嗅覺受體的空間分布，並進一步追蹤這些受體與大腦的連結方式。研究發現，嗅覺受體並非隨機散布，而是依照受體類型排列成一條條清晰的水平帶狀區域，從鼻腔頂部一路延伸到底部。
更重要的是，這種排列模式在數百隻不同小鼠身上高度一致，顯示其背後存在共同且穩定的生物學組織原則。
哈佛醫學院神經科學家、研究資深作者凱薩琳．杜拉克（Catherine Dulac）表示：「我們第一次擁有了一張完整地圖，說明氣味如何在鼻子與大腦中被表徵，就像視覺和聽覺系統已有的地圖一樣。」
哈佛醫學院神經生物學教授桑迪普．達塔（Sandeep Robert Datta）領導的團隊，分析了來自數百隻小鼠約500萬個神經細胞。研究人員利用先進技術辨識每個神經元表達的嗅覺受體種類，以及其在鼻腔中的精確位置，進而建立完整的嗅覺地圖。
另一項由杜拉克實驗室進行的研究，則繪製了鼻腔與大腦嗅覺區域中的受體分布圖。結果發現，大腦中的分布模式與鼻腔高度相似，顯示鼻子與大腦之間存在一套協調一致的訊息傳遞系統。
值得注意的是，這些研究均在小鼠身上完成。雖然研究人員認為人類可能遵循類似的組織原則，但人體嗅覺受體尚未被完整繪製，因此相關發現能否完全適用於人類，仍有待確認。
研究團隊也進一步探索了這張嗅覺地圖是如何形成的。結果發現，一種名為視黃酸（Retinoic Acid）的分子可能扮演重要角色。視黃酸是維生素A代謝後產生的物質，參與身體多種組織的發育與定位。
在嗅覺組織中，視黃酸並非均勻分布，而是在鼻腔不同位置形成濃度梯度。研究人員推測，這些局部化學差異會影響神經元最終表達哪一類嗅覺受體。
換言之，神經元在發育過程中會根據所在位置接收到的化學訊號，決定自己未來負責辨識哪些氣味。當研究團隊刻意干擾視黃酸訊號時，受體的空間分布也隨之改變，進一步證實視黃酸在建立嗅覺地圖中的重要作用。
這項研究最令人關注的意義，或許在於未來治療嗅覺喪失的可能性。COVID-19感染、頭部外傷以及某些疾病，都可能導致嗅覺受損或喪失。然而，嗅覺往往比其他感覺更難恢復。
達塔指出：「理解這張地圖的本質，對建立修復鼻子的工具至關重要。」
過去人們普遍認為，嗅覺喪失主要是因為神經細胞死亡，只要讓新細胞長回來即可恢復功能。但新研究顯示，問題可能遠比想像複雜。
新的神經細胞不僅需要再生，還必須回到正確位置，並重新連接到對應的大腦區域，整張嗅覺地圖才能恢復正常運作。這就像一座城市的電話系統，不只是幾條線路斷掉，而是整張配線圖被打亂。真正的修復不只是重新拉線，而是讓每條線都回到原本的位置。
研究人員指出，未來若發展幹細胞療法，可能需要讓新細胞分布於整個嗅覺組織，而非僅局部補充細胞，才能重建完整的嗅覺網絡。
不過專家也提醒，目前最重要的限制在於人體證據仍不足。
杜克大學醫學院鼻竇專科醫師布萊德利．戈德斯坦（Bradley Goldstein）表示，研究結果令人振奮，但尚未直接證明人體也存在相同的組織結構。
他指出：「我們還沒有人體中存在這種組織模式的直接證據，但類似的策略很可能被採用。理解這些組織線索，是一項重要進展。」
研究團隊目前已開始分析人體組織，希望確認在小鼠中的發現是否同樣適用於人類。
雖然距離真正利用這項知識修復嗅覺仍有一段距離，但這項研究首次揭開了嗅覺系統的空間組織方式，也為未來治療失嗅症帶來新的希望。
本文內容僅供健康資訊參考，不能取代專業醫療診斷與治療建議。研究結果不等同於臨床建議，如有相關疑慮，請諮詢合格醫療專業人員。
作者介紹：Cara Michelle Miller是一位自由撰稿人及全面健康教育者。她曾在紐約市的太平洋健康與科學學院（Pacific College of Health and Science）任教12年，並在庫柏聯盟學院（The Cooper Union）為工程系學生主持溝通技巧研討會。她目前專注於撰寫有關整合性照護與全面療法的文章。
原文〈Scientists Map Smell for the First Time〉刊於英文《大紀元時報》
責任編輯：衛泳#
