文／Cara Michelle Miller 编译／郭小卉
研究显示，嗅觉受体在小鼠鼻腔中并非随机分布，而是依照特定规律排列，形成清晰的水平带状区域。这一发现推翻了过去的假设，并揭示了嗅觉与大脑之间的协调网络，为未来嗅觉修复疗法提供了新方向。研究团队进一步探索了视黄酸在嗅觉地图形成中的角色，这对于理解嗅觉系统的空间组织方式具有重要意义。
我们知道视觉有视网膜地图，听觉有耳蜗地图，不同感觉刺激在感觉器官和大脑中都有特定的空间对应关系。然而，科学界长期认为嗅觉是个例外。
人类鼻腔拥有超过1,100种嗅觉受体，可辨识超过一兆种不同气味。过去研究认为，这些受体似乎随机分散在鼻腔组织中，看不出明显规律。
如今，两项发表于《细胞》（Cell）期刊的新研究推翻了这项假设。研究发现，嗅觉受体并非随机分布，而是依照特定规律排列，并与大脑形成对应网络，为理解COVID-19后失嗅及未来修复疗法提供新线索。
哈佛医学院研究团队首次完整绘制出小鼠鼻腔中嗅觉受体的空间分布，并进一步追踪这些受体与大脑的连结方式。研究发现，嗅觉受体并非随机散布，而是依照受体类型排列成一条条清晰的水平带状区域，从鼻腔顶部一路延伸到底部。
更重要的是，这种排列模式在数百只不同小鼠身上高度一致，显示其背后存在共同且稳定的生物学组织原则。
哈佛医学院神经科学家、研究资深作者凯萨琳．杜拉克（Catherine Dulac）表示：“我们第一次拥有了一张完整地图，说明气味如何在鼻子与大脑中被表征，就像视觉和听觉系统已有的地图一样。”
哈佛医学院神经生物学教授桑迪普．达塔（Sandeep Robert Datta）领导的团队，分析了来自数百只小鼠约500万个神经细胞。研究人员利用先进技术辨识每个神经元表达的嗅觉受体种类，以及其在鼻腔中的精确位置，进而建立完整的嗅觉地图。
另一项由杜拉克实验室进行的研究，则绘制了鼻腔与大脑嗅觉区域中的受体分布图。结果发现，大脑中的分布模式与鼻腔高度相似，显示鼻子与大脑之间存在一套协调一致的讯息传递系统。
值得注意的是，这些研究均在小鼠身上完成。虽然研究人员认为人类可能遵循类似的组织原则，但人体嗅觉受体尚未被完整绘制，因此相关发现能否完全适用于人类，仍有待确认。
研究团队也进一步探索了这张嗅觉地图是如何形成的。结果发现，一种名为视黄酸（Retinoic Acid）的分子可能扮演重要角色。视黄酸是维生素A代谢后产生的物质，参与身体多种组织的发育与定位。
在嗅觉组织中，视黄酸并非均匀分布，而是在鼻腔不同位置形成浓度梯度。研究人员推测，这些局部化学差异会影响神经元最终表达哪一类嗅觉受体。
换言之，神经元在发育过程中会根据所在位置接收到的化学讯号，决定自己未来负责辨识哪些气味。当研究团队刻意干扰视黄酸讯号时，受体的空间分布也随之改变，进一步证实视黄酸在建立嗅觉地图中的重要作用。
这项研究最令人关注的意义，或许在于未来治疗嗅觉丧失的可能性。COVID-19感染、头部外伤以及某些疾病，都可能导致嗅觉受损或丧失。然而，嗅觉往往比其他感觉更难恢复。
达塔指出：“理解这张地图的本质，对建立修复鼻子的工具至关重要。”
过去人们普遍认为，嗅觉丧失主要是因为神经细胞死亡，只要让新细胞长回来即可恢复功能。但新研究显示，问题可能远比想像复杂。
新的神经细胞不仅需要再生，还必须回到正确位置，并重新连接到对应的大脑区域，整张嗅觉地图才能恢复正常运作。这就像一座城市的电话系统，不只是几条线路断掉，而是整张配线图被打乱。真正的修复不只是重新拉线，而是让每条线都回到原本的位置。
研究人员指出，未来若发展干细胞疗法，可能需要让新细胞分布于整个嗅觉组织，而非仅局部补充细胞，才能重建完整的嗅觉网络。
不过专家也提醒，目前最重要的限制在于人体证据仍不足。
杜克大学医学院鼻窦专科医师布莱德利．戈德斯坦（Bradley Goldstein）表示，研究结果令人振奋，但尚未直接证明人体也存在相同的组织结构。
他指出：“我们还没有人体中存在这种组织模式的直接证据，但类似的策略很可能被采用。理解这些组织线索，是一项重要进展。”
研究团队目前已开始分析人体组织，希望确认在小鼠中的发现是否同样适用于人类。
虽然距离真正利用这项知识修复嗅觉仍有一段距离，但这项研究首次揭开了嗅觉系统的空间组织方式，也为未来治疗失嗅症带来新的希望。
本文内容仅供健康资讯参考，不能取代专业医疗诊断与治疗建议。研究结果不等同于临床建议，如有相关疑虑，请咨询合格医疗专业人员。
作者介绍：Cara Michelle Miller是一位自由撰稿人及全面健康教育者。她曾在纽约市的太平洋健康与科学学院（Pacific College of Health and Science）任教12年，并在库柏联盟学院（The Cooper Union）为工程系学生主持沟通技巧研讨会。她目前专注于撰写有关整合性照护与全面疗法的文章。
原文〈Scientists Map Smell for the First Time〉刊于英文《大.纪.元;时报》
责任编辑：卫泳#
