来自哈佛医学院神经生物学系及Rowland研究所的研究人员发现，神经递质释放的不对称性能够帮助果蝇快速进行气味识别。嗅觉受体神经元（ORN）在激发时间和速率上的细微差异，会导致嗅觉行为的显著差异。相关成果于12月23日在线发表在《自然》杂志上。

领导这项研究的是哈佛大学医学院神经生物学家Rachel Wilson。她曾于2008年与其他三位女科学家共同获得麦克阿瑟奖。Wilson的主要研究方向是大脑识别不同气味的机制。脊椎动物和无脊椎动物的初级嗅觉神经负责探测气味的大类，而高级神经元则负责精细的气味分类。通过检测果蝇神经元的活性，Wilson希望揭示神经元识别气味和周围环境的机制。

嗅觉是一种重要的感官，也是最神秘的感官之一。2004年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克，以表彰他们在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中的杰出贡献，他们的工作加深了人们对“人类感官中最难解开的谜团之一”的理解。

对于昆虫而言，嗅觉至关重要。它们可以通过检测一种气味，比较来自两个触角的信号，从而改变方向。然而，果蝇在利用这种策略时与其它昆虫不同，它们主要通过双侧ORN投射，即ORN在两侧接收到的信号传递到大脑两侧。这种双侧信号比单侧信号可能更为有利，但具体的偏侧行为机制尚不清楚。

在这项研究中，研究人员发现一种不对称的神经递质释放能帮助果蝇快速进行气味识别，从而根据嗅觉鉴别细微差别，进行转向等活动。具体而言，从同侧轴突分支发出的每个ORN，比对侧分支上的ORN释放的神经递质多出约40%。这导致当某种气味不对称刺激触角时，同侧的中枢神经元在对侧神经元发出信号之前几个毫秒开始发出信号，且速率快30%至50%。

研究证实，飞行中的果蝇能识别出投射到左右触角叶总ORN中5%的不对称信号，从而在更短时间内调整方向，避免绕圈浪费时间。这些结果表明，神经递质释放特征可以独立于单一神经轴突对两个功能和形态相同的靶细胞传递信息所产生的突触。此外，该研究也证明ORN激发时间和速率上的细微差异会导致嗅觉行为的差异。