當我們放棄嗅覺時我們放棄了什麼 | 周雯 一席第519位講者

周雯，中科院心理研究所研究員。

我們作為人類嗅覺的研究者，也默默地希望能夠找到人的性信息素。這樣即便科研生活把我們折磨得形容枯槁、顏色憔悴，我們有了這個神奇的物質，也依然可以吸引異性。經過幾十年的努力，我們找到了兩個備選的物質。

當我們放棄嗅覺時我們放棄了什麼

周雯

大家好，我叫周雯，是研究人類的嗅覺的。我的實驗室在中國科學院心理研究所，這也是國內第一家研究人類嗅覺的實驗室。

嗅覺對人來說有多重要呢？2011年的時候，麥肯世界集團做了一個調查。在這個調查里，每個人都收到了一張清單，這張清單上面有化妝品、汽車、護照、手機，還有嗅覺等條目。受訪者要回答的問題是：如果只能保留這個清單上的兩件物品的話，你會選擇哪兩件？

包括美國、英國、西班牙、中國、印度、巴西、墨西哥等國家的7000名從16歲到30歲的年輕人參與了這個調查。他們中間有一半在手機、電腦這樣的科技產品和嗅覺之間權衡，並決定要選擇前者，而放棄後者。

我大概能夠理解這些年輕人，他們可能覺得在這個科技迅速發展的年代，我們要擁抱科技發展的浪潮，然後跟嗅覺這個已經退化了的感官做一個斷舍離。

在這樣的情況下為什麼我還要研究嗅覺呢？我後知後覺地想出了三個原因：第一點，我單名一個字，叫作雯（聞）；第二點，我的研究生導師在面試還懵懂的我的時候跟我說，氣味在戀愛關係的建立中起著非常重要的作用；第三點，嗅覺作為演化歷程中最古老的感官之一，不僅是感知覺加工的渠道，也是洞察人的情緒和記憶的一個非常獨特的窗口。

我想，在那些年輕人決定要放棄嗅覺的時候，並不知道自己真正要放棄什麼。

實際上，沒有明確誘因的嗅覺障礙是一系列神經退行性疾病最早的癥狀，比如說帕金森氏症。我們知道帕金森氏症典型的表現是靜止性震顫，就是手抖，或者是邁步非常困難。在這些運動障礙出現之前的4到8年，這些患者就會表現出嗅覺的問題。

類似的像老年痴呆，又叫阿茲海默症，這些患者的嗅覺問題也會出現在記憶問題之前。所以對嗅覺功能的評估，可以很好地預測患者從輕度認知障礙到老年痴呆的轉換。

如果在座的各位覺得自己還年輕，不用擔心這些神經退行性疾病，其實嗅覺障礙還和自閉症、重度抑鬱以及精神分裂症有關係。那我們回頭來想一想，嗅覺真的是一個退化了的感官嗎？

圖片上綠色的部分是嗅球。

除了嗅球之外，大腦裡面還有非常多的結構參與了嗅覺的加工。剛剛說到帕金森氏症，其實在帕金森的整個病程裡面，嗅球是整個大腦結構裡面第一個受到損傷的，這也是為什麼帕金森病人的首要表現是嗅覺的障礙。

根據實驗數據的保守估計，人類可以分辨的氣味的數目是數以萬億計的，就是10的12次方這麼多。人的眼睛能看到多少種顏色呢？不保守的估計是1000萬種，就是10的7次方。

我們都知道狗的鼻子非常好——所以警察要追緝壞人的時候，總是讓狗先聞一聞壞人的衣服，然後說：追。

左圖中黃色的軌跡是在草地上拖拽一隻野雞留下的路徑。左圖中紅色的軌跡是一隻狗在奔跑追蹤野雞的氣味時留下的軌跡。可以看到，狗雖然有的時候會跑偏，但是它們軌跡的中心就是拖拽野雞時留下的路徑。

人的鼻子其實也不賴，可是，如果警察沒有帶上警犬，他有沒有可能自己聞一聞壞人的衣服，然後克服困難把壞人找出來呢？

為了回答這個問題，Porter他們在Berkeley校園的草地上，用巧克力的香精鋪撒出了上面右邊圖中黃色的這個軌跡。

在實驗裡面，他們為了避免別的感官的干擾，就把受試者的眼睛蒙上耳朵堵上。然後在四肢加了非常厚的墊子，讓這些受試者四肢著地，努力地嘗試去追蹤巧克力氣味的軌跡。在沒有任何訓練的情況下，2/3的被試者可以順利地完成任務。

如果加以練習的話，他們會做得更好——主要表現在爬行的速度會更快，爬行軌跡偏移正確路徑的情況會更少。右圖中紅色的線路就是一個代表性的受試者在追蹤巧克力軌跡時爬行的路徑。

我們對比人爬行的軌跡和野狗追蹤野雞的時候留下的軌跡，可以肯定地說，這個人的表現捍衛了人類的尊嚴，我們有視頻為證。

可以看到，他雖然有點慢，但仔細地在聞這個草地。大家看到這個黃色的軌跡是巧克力的路徑，實際實驗中是沒有的，受試者也是看不到的。

他還是做得相當不錯，所以我們懷疑警察自己不去做警犬做的事情的原因之一，有可能是他們不大願意讓鼻子離地那麼近。

好在我們的鼻子離我們的嘴足夠近，這一點也是非常重要的。為了說明這一點的重要性，我要開始發糖了。

拿到糖的同學不要吃，先把糖放到嘴裡，捏著鼻子咀嚼糖，然後試圖想一下這個糖是什麼口味。嚼一陣以後你把鼻子鬆開。在鬆開的剎那，是不是就突然領悟到這是什麼樣的口味？

實際上，當我們吃東西的時候，食物裡面感知到的味道90%的貢獻都來自於嗅覺。在我們咀嚼食物的時候，食物散發出來的氣味分子會隨著連通口腔和鼻腔的鼻後通路，接觸到位於鼻子後端的嗅黏膜上面的嗅覺感受器，進而誘發我們的嗅知覺。

人的味覺受體的種類其實是非常有限的——酸、甜、苦、咸、鮮，一隻手就算過來了。但是我們嗅覺的感受器大概有三四百種。所以雖然我們把食物的味道歸因到口腔里的感覺，把自己叫作「吃貨」，但其實我們品嘗到的食物的味道大部分都是來自於鼻子的感覺。

這也是為什麼我們在感冒的時候吃什麼東西都沒有味道，不管是蒜香雞翅還是楓香雞翅吃起來都差不多。也有的同學表示，我們不能夠貪圖口腹之慾，不管是蒜香雞翅還是楓香雞翅，作為一個以視覺為主導感官的人類，我們看一看不就清楚了嗎？

這是對的，但是有時候眼睛也是看不清的。比如說這些圖片上紅和綠的色塊，當它們交替閃爍的時候，如果閃爍的頻率是5赫茲，我們還能看到紅綠的交替。但是如果閃爍的頻率到了15赫茲的時候，想要分清就已經相當地費勁了。

當我們把它進一步加快到30赫茲的時候，如果投影儀的效果足夠好，你看到的其實是一個融合的穩定的橙色色塊。這個現象叫作顏色的閃爍融合，它其實表示的是視覺系統對環境中的視覺輸入的一個時間採樣和時間精度。

其實這個採樣的瓶頸並不是在視網膜上，而是在大腦皮層裡面。一般來說，這種顏色的閃爍融合的閾限大概在20赫茲左右，所以我們就利用這個現象設計了圖中這樣的圖片。

當紅背景上的綠香蕉和綠背景上的紅香蕉交替閃爍的時候，一般到20多赫茲時，受試者就看不清楚圖片了。但是如果他們這個時候聞著的是香蕉的氣味的話，相對於聞著蘋果氣味，他們就會有更大的概率看見香蕉。

換言之，香蕉的氣味幫助了我們的視覺系統對香蕉這個物體的時間採樣，也就是說，你聞著香蕉的氣味可以更清楚地看見香蕉這個物體。

其實嗅覺本質上是一個化學感覺，我們所處的環境中充斥著各種各樣的化學分子。那我們每一個人聞到的世界是一樣的嗎？為了檢驗這個問題，我準備了一些一模一樣的雄甾二烯酮溶液，拿到的同學把蓋子打開聞一下，看看你們聞到的是什麼樣的味道？

有的同學還在拚命地吸氣，試圖想聞到它的氣味。有的同學已經表示不能忍受，非常難聞。實際上，人群中有1/3的人不能聞到雄甾二烯酮的氣味；還有1/3的人對它的氣味非常地敏感，認為非常地難聞，甚至有人把它描述成尿液的味道；剩下的1/3的同學覺得這個氣味有一點味道還挺好聞的。

所以對雄甾二烯酮這個氣味的敏感性，其實是由一個單基因的多態性來決定的。人和人之間嗅覺受體在基因形上面的差異還是非常大的，總體上來說女生的嗅覺要比男生的嗅覺好；年輕人的嗅覺要比老年人的嗅覺好。

嗅覺差不多是在二三十歲的時候達到一個巔峰，四十歲以後嗅覺功能就緩慢地衰退了，所以大家且聞且珍惜。其實除了我們說環境中充斥著各種化學的物質，生物體的新陳代謝、生長發育、喜怒哀樂，本質上都是化學的過程。

在動物界中，嗅覺除了被用來幫助覓食之外，還是動物種群類個體之間交流最重要的通道之一。這個圖上是蠶蛾，就是家裡養的蠶寶寶吐絲結繭以後的樣子。雌性的蛾子在差不多成熟可以生小寶寶的時候，會在尾端的腺體裡面釋放出一個物質。

這個物質的化學結構其實很簡單，是一個十六個碳的醇，叫作bombykol，蠶蛾醇。一旦雄性的蛾子聞到了蠶蛾醇，它就會不辭勞苦地煽動翅膀，以一種特定的Z字形的方式飛過去接近雌蛾子，打算跟它生小寶寶。

如果沒有雌蛾子只有蠶蛾醇，雄蛾子還是會飛過去的，蠶蛾醇是蠶蛾的性信息素。性信息素，也有人把它音譯成費洛蒙。我們作為人類嗅覺的研究者，也默默地希望能夠找到人的性信息素。這樣即便科研生活把我們折磨得形容枯槁、顏色憔悴，我們有了這個神奇的物質，也依然可以吸引異性。

經過幾十年的努力，我們找到了兩個備選的物質。一個叫作雄甾二烯酮，另外一個叫作雌甾四烯。雄甾二烯酮跟雄性激素有關，主要存在於男性的分泌物中。而雌甾四烯跟雌性激素有關，要是存在於女性的分泌物中，但它本身沒有激素的作用。這兩個都是類固醇。

如果它們真的是性信息素的話，至少應該能夠傳遞性別的信息。為了驗證這個問題，我們做了如下這個實驗。我們用的視覺刺激是光點小人。這個視覺刺激其實挺簡單的，每一個光點小人由十幾個點構成。他們勾勒的是不同個體行走時的步態，就是重要的關節運動的軌跡。

雖然說只有十幾個點，但他們卻攜帶著性別的信息。我們可以看到男生在走路的時候胯擺動的幅度相對比較小，而胳膊擺動的幅度相對比較大。而女生在走動的時候就正好相反，她們胯擺動的幅度會大一些，而胳膊擺動的幅度會比較小。

用於測試的光點小人，右邊為典型男性，左邊為典型女性

在我們的實驗中，受試者每次只能看一個這樣的小人，然後他們就得按要求選出這個小人到底是男的還是女的。

在做這個任務的時候同時聞著三種氣味，一個就是我們說的雄甾二烯酮，另外一個是雌甾四烯。我們把雄甾二烯酮和雌甾四烯都溶解在丁香花油溶液裡面，所以第三個氣味就是丁香花油溶液本身。

雖然有的同學能聞見雄甾二烯酮的氣味，但因為丁香花油有一個非常強烈的很特異的氣味，所以受試者從氣味上完全不知道自己聞到的是什麼，他們從頭到尾都覺得自己一直在聞丁香花油。

但是我們去看他們判斷這個光點小人的結果，就發現一個很有趣的模式。在這個圖上，橫軸是剛剛我們看到的性別，就是走路的步態和從女到男變化的這個光點小人，縱軸是這個光點小人被判斷為男性的比例。可以看到，大家都能夠很好地從視覺線索裡面解碼性別信息。

所以如果這個光點小人他本身走路的姿態越像男生，他就有越高的概率被判斷為男性。但是有趣的是，我們發現這個心理物理曲線會受到受試者聞到的東西的影響。

對於異性戀的男性來說，圖中的這條虛線，就是他只聞丁香花油的時候的心理物理曲線；而藍色的這條線是聞雄甾二烯酮的時候的心理物理曲線。這兩條曲線基本上是重合的，所以雄甾二烯酮對異性戀的男性並沒有效。

但是當他們聞雌甾四烯的時候，他們的心理物理曲線就會整體往女性化偏移。也就是說，當這個視覺的性別線索變得非常模糊的時候，對異性戀的男性來說，聞著雌甾四烯會使他們的直覺更傾向於把光點小人看成女性。

而對於異性戀的女性來說，這個模式就正好相反。我們可以看到，代表丁香花油的灰色虛線和代表雌甾四烯的紅線是完全重合的，也就是說雌甾四烯雖然對異性戀的男性有效，但是對異性戀的女性沒有效果。

而對異性戀女性有效的是雄甾二烯酮。在聞到雄甾二烯酮的情況下，異性戀的女性會更傾向於把性別模糊的光點小人直覺成男性，就是顯示出了心理物理曲線一個系統性的男性化的偏移。

還有同性戀的個體。對於同性戀的男性來說，他們的反應模式跟異性戀的女性是一樣的，所以他們並不會受到雌甾四烯的影響。但是聞雄甾二烯酮的時候，他們會傾向於把這個光點直覺成男性。

我們找到的非異性戀的女性中間有比較多的是雙性戀。對於她們，不管是雄甾二烯酮還是雌甾四烯，都沒有表現出明顯的效應。

很顯然，商人要走得比科學家們更遠。這是著名購物網站找到的圖片，我猜這是《奔跑吧》《女神來了》中的魅力男款。這裡面放的就是雄甾二烯酮。

所有的這些費洛蒙香水裡面，不是放了雄甾二烯酮就是放了雌甾四烯。放的到底是什麼，取決於他賣的是男款還是女款。這個圖片已經有點誇張了，但是更誇張的是我點進去看商品評價，有很多買了這些東西的顧客表示親測有效。

我剛剛發的那個小試管裡面，就是雄甾二烯酮。所以拿到的同學一定保留好了，肯定比市面上的產品的濃度都要高。可是有了性信息素並不是就萬事大吉了，我們在選擇配偶的時候還希望氣味相投。

是什麼決定我們的氣味呢？有很多的因素。但是其中非常重要的一點是主要組織相容性複合體，英文叫MHC，在人身上也叫HLA，就是人體的白細胞抗原。這個HLA是人類已知的所有系統裡面多態性最為複雜的一個系統，它負責免疫應答。這就是為什麼要做骨髓移植的人要做HLA的配型。

這個HLA跟伴侶選擇有什麼關係呢？科學家們做了這樣一個實驗，他們找了男生，讓他們穿同一件T恤穿兩天，再把T恤換下來。然後又找了一些不認識這些男生的女性，讓她們聞這些T恤衫，讓她們回答哪些T恤衫比較好聞。

結果發現女生選出來比較好聞的T恤衫的主人，是那些跟她們自己的HLA差異更大的男生。而HLA跟她們自己的更相似的那些男生穿過的T恤衫，被她們評定為不那麼好聞。

實際上，在美國基於白人的一項調查顯示，夫妻之間HLA的相似性是非常弱的。這個不像的程度，要明顯地超出人群中隨意找兩個人的HLA的相似程度。這個在進化上的意義就是說，HLA更不相同的兩個人，他們生下的孩子會有更好的免疫力，能生下更健康的寶寶。

除了HLA影響我們身體的氣味之外，我們的情緒也會影響代謝的產物，進而影響到我們的氣味。我們看到有的小說里說一個人推開門，然後聞到了一股危險的氣息。這是真的嗎？我們做了這樣一個實驗。

這個實驗裡面，我們把同一個人的高興和恐懼的面孔做了數字變形，這樣我們就可以從中找出一些臉。他們的表情非常地模糊，看不出來是高興還是恐懼。

我們還是讓被試者選擇出這是高興的面孔還是恐懼的面孔。被試者在選擇的時候，可能聞的是從看恐怖片的人身上收集的氣味，也有可能聞的是從看喜劇片的人身上收集的氣味，還有可能只是聞了一個空白的棉墊。受試者也不知道他們聞的到底是什麼。

但是如果他們聞的是看恐怖片的人的氣味，他們會有更高的概率把這個表情模糊的面孔直覺成恐懼的面孔。所以我們知道我們自己的氣味不僅顯示著免疫的狀況，同時也泄露了我們的情緒體驗。

每一個人的HLA是獨特的，每一個人在當下的體驗也是獨特的，所以我們的氣味是獨特的。還有很多人願意用香水來彰顯自己的獨特性。他們買一個喜歡的氣味，然後讓自己的氣味和這個香水的氣味綜合在一起，就可以在自己的周圍營造出一個小小的獨特的氣味空間，同時也會讓自己心情很好。所以氣味其實天然是情緒型的。

我給大家看一個視覺課題。大家知道這是一個遙控筆，它大概是長方形，說不出有什麼喜歡或者不喜歡。如果給你一個氣味的話，一般情況下你很難描述這個氣味，也很難說出這是什麼樣的味道，但是你會有一個很自然的反應，會讓你知道我喜歡它還是不喜歡它，這個氣味是好聞還是不好聞。

除此之外，氣味還是自傳體回憶的一個最好的線索。有時候我們可能會不經意地聞到一個氣味，然後這個氣味忽然就讓我們想起一段久遠的往事，好像是一切歷歷在目。當時的感受，當時的情境，都一下子湧上心頭。

這裡有一個經典的例子。普魯斯特把瑪德琳餅乾泡到茶里，這個味道一下子讓他想起了非常久遠的童年的一些場景。他想起了那麼那麼多，以至於寫出了鴻篇巨著《追憶似水年華》。

為什麼氣味可以如此容易地觸動我們的情緒、觸動我們的記憶呢？其實從神經解剖上來看，整個嗅覺系統跟負責情緒加工的邊緣系統是高度重合的。在這個嗅上皮上面的嗅覺感覺神經元，它只要一個突觸就能進入大腦，進入到氣味加工的第一站——嗅球。

從嗅球再前進，只需要一個突觸就到了杏仁核。杏仁核是一個非常重要的負責情緒加工的腦區，它離我們的鼻子其實只有兩個突觸的距離，非常非常地近。其他的參與嗅覺加工的結構還包括海馬，海馬是一個非常重要的跟記憶尤其是情景記憶有關的腦區。

海馬受損的人會有短時記憶的問題，所以它也在嗅覺加工的通路上。我們講神經投射的時候大家可以注意到，嗅覺是所有的感官中唯一一個不需要經過丘腦就可以直接到達大腦皮層的感覺。

在我們睡覺的時候，其實丘腦對外界刺激的應答或者反應是降低的。丘腦一般被認為是感官的中息站，當它的活動性降低之後，我們對外界的刺激就不那麼敏感了。所以這個時候你可能開著電視，但是你已經不知道自己睡著了，不知道電視上放的是什麼。

但是你還要呼吸，所以環境中的氣味還是會隨著你的呼吸進入到你的嗅覺系統。它會有什麼樣的後果呢？它可以影響夢的情緒。所以如果你想做一個好夢的話，就不要在環境中放不好聞的氣體。

我想以普魯斯特他在《追憶似水年華》里的一段話作為結尾，這本書還是在講人對嗅覺的記憶，對氣味的記憶。其實我們記住一個氣味特別難，我們在30秒之內就會忘掉聞過的大部分氣味。但是一旦一個氣味在30秒之後被記住了，有非常大的概率在一天之後你依然記得，一個月之後你依然記得，一年之後你還記得，一輩子你都記得。

所以普魯斯特說：即使人亡物毀，久遠的往事了無陳跡，唯獨氣味和滋味，雖說更脆弱，卻更有生命力；雖說更虛幻，卻更經久不散，更忠貞不矢；它們仍然對依稀往事寄託著回憶、期待和希望，他們以幾乎無從辨認的蛛絲馬跡，堅強不屈地支撐起整座回憶的巨廈。

謝謝大家。

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