科学家通过一股气味揭示化学结构分析

咖啡、鲜花或新鲜出炉的南瓜派等气味是由各种物质释放的气味分子产生的，并被我们的鼻子检测到。本质上，我们闻的是分子，是保留其物理和化学特性的物质的基本单位。

中国科学院心理研究所周文博士领导的研究小组发现，这种“嗅觉”的过程涉及到对亚分子结构特征的分析。

该研究于 3 月 18 日在线发表在《自然·人类行为》杂志上。

在这项研究中，研究人员通过利用适应来扰乱亚分子特征的处理——适应是特定神经元反应在重复或长时间刺激后衰减的基本机制。他们还利用了选定化合物之间的子结构-上层结构关系。

对 400 多名参与者进行的系统行为评估显示，在亚结构适应(即长时间暴露于该化合物的亚结构)之后，化合物的统一“气味”发生了崩溃。该化合物开始闻起来更像是代表其未适应部分的另一种化合物。重要的是，这种变化的发生与嗅觉感知属性(例如强度和愉悦度)无关。

进一步比较亚结构适应前后气味引起的大脑反应的强度和模式表明，前梨状皮层和杏仁核的活动携带局部结构信息。这些嗅觉区域投射到后梨状皮层，众所周知，梨状皮层通过整体编码来代表某种气味。在后梨状皮层中，子结构适应使得对化合物的反应模式更类似于对化合物的未适应部分(而不是适应部分)的反应，从而与行为观察平行。

研究结果为气味形成背后的神经计算提供了新的线索。他们在亚分子化学特征的编码与我们闻到的气味之间建立了直接的对应关系，并证明有气味物质的感知和神经表征并不是一成不变的，而是可以通过最近的嗅觉体验动态修改。

研究人员表示，我们所经历的气味是我们不断变化的化学环境中挥发性化合物的结构特征和关系在嗅觉系统中不断分析和合成的表现。

该研究得到了中国科学院STI2030重大专项、国家自然科学基金委的支持。

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