人类嗅觉的灵敏度和空间分辨能力长期被低估。加州大学伯克利分校的研究团队近期通过一系列创新实验,首次证实人类能够利用两个鼻孔接收的不同气味信息,实现类似于视觉和听觉的立体定位,从而准确追踪气味来源。
两个鼻孔接收不同气味信息,支持空间定位
实验由杰希卡·波特博士领导,招募了32名大学生参与。参与者在户外草地上通过嗅觉追踪巧克力香精油的气味源。结果显示,三分之二的学生能够成功定位气味源。为验证嗅觉的关键作用,研究人员封堵鼻孔后,参与者无法完成任务。
进一步实验中,研究者分别封堵一侧鼻孔,发现单侧鼻孔的追踪效率和准确性显著下降,表明双鼻孔不仅增加气味量,更重要的是提供了空间差异信息。为排除气味量减少的影响,研究团队设计了“鼻棱镜”装置,将单一气味源均匀分配到两个鼻孔,结果追踪效率仍未恢复至双鼻孔水平,进一步证明双鼻孔感知的气味信息存在空间差异。
大脑通过比较双鼻孔气味信息实现三角测量定位
波特博士指出,人类大脑能够比较两个鼻孔接收的不同气味信号,类似于双耳听声定位和双眼视觉立体感知,进行气味来源的空间定位。这一发现颠覆了此前认为人类鼻孔间距过近无法实现空间嗅觉定位的主流观点。
该研究成果已被接收,将发表于2025年1月的《神经科学》期刊。
嗅觉能力可通过训练显著提升
研究团队对4名参与者进行了为期两周的规律训练,每三天进行多次气味追踪实验。训练结果显示,参与者的追踪速度和准确率均显著提高,最快速度达到初次实验的两倍。波特博士表示,嗅觉训练能够有效增强空间气味定位能力,且爬行等行为可能促进气味追踪效率,但具体机制尚需进一步研究。
本研究不仅深化了对人类嗅觉机制的理解,也为未来嗅觉训练和相关神经感知技术的发展提供了理论基础。