去年，美国佛罗里达州立大学戴碧·法多尔领导的研究小组培育出一种具有超凡嗅觉能力的转基因实验鼠。这种转基因鼠的关键在于蛋白质分子Kv1.3，它在动物体内参与神经通信，并在与嗅觉相关的大脑区域中表达。据《自然》杂志网络版报道，法多尔团队培育的转基因鼠体内缺乏Kv1.3蛋白。通过嗅觉能力测试，研究人员发现了这些转基因鼠的超级嗅觉能力。

实验中，令研究人员惊讶的是，体内缺少Kv1.3蛋白反而给实验鼠的嗅觉能力带来了极大的益处。与正常实验鼠相比，它们嗅到隐藏食物（如黄油花生酱饼干）的速度快一倍。有些物质（如薄荷油）在水中时气味会变淡，但转基因鼠在察觉这类气味方面表现出超强能力。此外，转基因鼠还能分辨出化学结构几乎相同的气味分子。法多尔表示，这表明它们比正常鼠具有更佳的气味识别能力。北卡罗来纳公爵大学医学中心研究人员劳伦斯·卡兹认为，去除Kv1.3蛋白“有点像是调大了放大器的增益”，改变了气味察觉的灵敏度。人类在识别气味方面存在差异，例如有时会将菠萝的气味误认为是香蕉的气味。此外，有些人（如孕妇）对气味特别敏感。法多尔认为这些现象可能与人体中的Kv1.3蛋白有关。研究人员表示，如果能开发出改变人体中Kv1.3蛋白含量的药物，未来可能有效治疗嗅觉缺乏症。这项研究有望帮助人类理解嗅觉生物学，并开启自身的嗅觉能力。

此外，《神经元》杂志本周刊登了加利福尼亚大学圣地亚哥分校Kevin Franks和Jeffry Isaacson的研究，他们通过对新生鼠的嗅觉研究，发现了NMDA受体与小鼠早期嗅觉活动的关系。他们发现，新生鼠早期的嗅觉活动会引起两种谷氨酸受体——NMDA与AMPA（位于侧脑室嗅束）相对含量的改变。具体来说，小鼠发育早期的嗅觉活动会导致NMDA受体数目减少，而AMPA受体增多。NMDA受体对突触形态的可塑性和长期改变有重要影响，而AMPA受体则介导快速神经传递。研究者认为，这种现象与“嗅觉印迹”有关，即哺乳动物早期发育过程中对特定气味形成的强烈印象。

Isaacson说：“动物的这种嗅觉能力会负调控NMDA受体的数目变化。”在小鼠发育早期，大量神经突触到大脑皮层的信息活动被NMDA受体介导的传递过程加强，但后期随着嗅觉活动增加，NMDA受体数目减少，突触传递的加强变得困难。为了研究发育过程中突触蛋白的变化，研究者利用了小鼠嗅觉皮层的层式结构。弗吉尼亚大学Kurt Illig评论道：“这种层式手段是一种很好的研究模式。作者挑选了不同类型的细胞进行刺激实验，分别研究每个皮层体外环境下神经反应的变化。NMDA受体数目的减少可能解释了早期嗅觉活动如何改变大脑皮层对特殊气味反应的机理。”

为了验证这一结果，研究人员堵住了新生小鼠的一个鼻孔，使其失去大脑一侧的嗅觉刺激，然后比较每只动物大脑两侧的差异。Isaacson说：“这是一个非常不错的实验，因为嗅觉是所有感觉系统中唯一不需经过脊髓或间脑转接，直接投射至前脑的感觉系统。”这一结果表明，存在一段感官神经突触高度可塑的时期，这一现象在视觉、听觉和体觉系统中也有发现。这一阶段较短，因为实验证明幼鼠失去嗅觉会引起NMDA受体减少，但约2个月大的小鼠则不会。北卡罗莱纳大学Ben Philpot说：“很少有研究者会研究嗅觉行为对嗅觉皮层的影响，这一研究表明，你可以在早期通过改变嗅觉活动来改变大脑皮层的突触形成。”