人类的鼻子有两大功能,一是用来呼吸,二是作为嗅觉器官。鼻子能闻出各种气味,是因为在鼻腔的内壁,有一块大约5平方厘米的黏膜,上面分布着约1000万个嗅觉细胞,它们与大脑有联系。我们知道,气味是由物质的挥发性分子作用形成的。当人吸气时, 飘散在空气中的气味分子便钻进鼻腔,与里面的嗅觉细胞相遇。这时,嗅觉细胞马上兴奋起来, 将感受的刺激转化成特定的信息, 通过嗅觉神经传入大脑, 于是人就闻到了各种气味。 对常人来说, 嗅觉的作用不可缺少。 而有些经过特殊训练的人,鼻子的辨别能力非常惊人。如香水、香精工业中的技师,用鼻子就可以辨别出许多差别细微的香味;品评茶、酒、咖啡等质量的技师,除味觉以外,还要有敏锐的嗅觉,才能给饮品评定优劣,分出等级。
卡罗林斯卡医学院在新闻公报中说,通过一系列前瞻性研究,两位科学家“发现了气味感受器和嗅觉系统的组织方式”。长期以来,人类的感觉器官中,嗅觉器官的机理最神秘。人们无法弄明白,为何鼻子能认知和记忆近万种不同的气味。1991年,这两位科学家联合发表了有关嗅觉机理的科学论文,随后又各自独立地展开研究,通过对分子结构和细胞组织的分析,清楚地阐述了嗅觉系统是如何工作的。
他们的研究表明,在鼻腔上部的上皮细胞内有一个不大的区域,分布着一个以前不为人知的基因家族,由约1000种不同的基因组成(约占人体基因的3%)。它们相应地产生了1000种不同类型的气味感受器。每个这种细胞只含有一种气味感受器,每个感受器只能探测到数量有限的气味。当气味分子被吸入时,对这些气味很敏感的嗅觉感受器细胞就会将信息传给充当鼻脑中转站的“嗅球”,再由“嗅球”向大脑其他部分传送信息。不同的气味感受器细胞所得到的信息在大脑进行整合,形成相应的模式并记录在案。不同的气味能刺激多个感受器群的重复活动,这1000个感受器的不同排列组合,使我们能觉察到的气味总数大得惊人。