Only Perception: 科學家製作出第一份「嗅覺地圖」

2008-05-28

科學家製作出第一份「嗅覺地圖」

Scientists produce the first smell map
http://www.physorg.com/news131115568.html

May 27, 2008

杏仁的氣味接近薔薇或是香蕉呢？Weizmann Institute 的科學家現在藉由首度證明氣味可繪製成圖，而且可以決定各種氣味之間的相對距離，回答了這個問題（玫瑰）。他們的發現，出現在最近一期 Nature Methods 上，也許能幫助科學家揭開潛藏在我們嗅覺之下的基本法則，同時有可能讓氣味能夠被數位化，在未來能經由電腦傳輸。

我們知道音階上的音符 do 與 la 的距離比 do 與 re 要更遠 -- 不只是因為我們的耳朵告訴我們距離更大，還因為它們的頻率分的更開。不過這樣物理關係在嗅覺上未曾被發現過，部份是因為氣味分子比聲音頻率更難確定。

為了要創造他們的地圖，科學家以 250 種有味道的物體開始，而且替每種物體產生一份包含 1,600 種化學特徵的清單。從這種資料組中，研究者們（由畢業生 Rafi Haddad，同神經生物學系教授 Noam Sobel 與電腦科學及應用數學系的 David Harel 教授，連同他們的同僚 Rehan Khan 所領導）創造了一種嗅覺的多維度地圖，那揭露了各種氣味分子彼此之間的距離。

最後，將某一氣味在地圖上定位所需之特徵清單，被他們消減至大約 40 種。他們接著進行檢查看看腦部是否類似於識別音樂音階那樣，能認出這份地圖

他們重新檢查先前已發表過的許多研究，這些研究在各種實驗室動物中（從果蠅到大鼠）測量神經對於氣味的回應模式，並發現在所有物種中，在地圖上任二種氣味若更接近，神經模式會更相似。

科學家亦藉由預測氣味將激起的神經模式，並與在東京大學完成、尚未發表的嗅覺實驗結果相比較，測試了 70 種新氣味。他們發現他們的預測與實驗結果相當吻合。

這些發現支持科學上的理論：與通常所秉持的、嗅覺是種主觀體驗的觀點相反，這裡有些普適法則統領嗅覺的組織，而且這些法則決定了我們的腦袋如何感知（perceive）它們。

※ 相關報導：

＊ A metric for odorant comparison
http://www.nature.com/nmeth/journal/v5/n5/abs/nmeth.1197.html

Rafi Haddad, Rehan Khan, Yuji K Takahashi, Kensaku Mori,
David Harel & Noam Sobel
Nature Methods - 5, 425 - 429 (2008)
Published online: 30 March 2008;
doi: 10.1038/nmeth.1197