失去嗅覺的人，連呼吸方式甚至身體健康都會(huì)受到影響

出品：科普中國(guó)

作者：王佳音（中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院）

監(jiān)制：中國(guó)科普博覽

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在人類的感官系統(tǒng)中，嗅覺似乎常被認(rèn)為不那么重要。有調(diào)查顯示，超過半數(shù)的年輕人寧愿失去嗅覺也不愿放棄手機(jī)或筆記本電腦。

然而，以色列魏茨曼科學(xué)研究所的最新研究卻給出了令人深思的發(fā)現(xiàn)：失去嗅覺的人，不僅失去了感知?dú)馕兜哪芰?，就連呼吸的方式也會(huì)發(fā)生改變。這項(xiàng)2024年10月22日發(fā)表在《自然-通訊》上的研究，為我們理解嗅覺缺失對(duì)健康的影響開辟了全新的視角。

用于本次研究的可穿戴設(shè)備的示意圖。其中，左圖顯示設(shè)備固定在頸后部，右圖顯示設(shè)備通過鼻導(dǎo)管連接，可以分別測(cè)量每個(gè)鼻孔的氣流。

（圖片來源：參考文獻(xiàn)1）

從分子到大腦：嗅覺系統(tǒng)的精妙機(jī)制

我們先來聊聊嗅覺系統(tǒng)究竟是如何工作的，在我們的鼻腔頂部，有一塊約5平方厘米大小的特殊區(qū)域，這里分布著500萬個(gè)嗅覺神經(jīng)元。它們的樹突延伸出嗅纖毛，漂浮在一層黏液中，構(gòu)成了感知?dú)馕兜牡谝坏狸P(guān)卡。

大腦與感官知覺

（圖片來源：veer圖庫）

當(dāng)我們吸入空氣時(shí)，氣味分子會(huì)溶解在這層黏液中，與嗅纖毛上的受體結(jié)合。這個(gè)過程就像鑰匙插入鎖孔——每種氣味分子都是獨(dú)特的“鑰匙”，而嗅覺受體就是相應(yīng)的“鎖”。人類大約有400種不同的嗅覺受體基因，讓我們能夠分辨數(shù)以千計(jì)的不同氣味。

當(dāng)氣味分子與受體結(jié)合后，會(huì)在神經(jīng)元內(nèi)部引發(fā)一連串生化反應(yīng)，最終產(chǎn)生電信號(hào)。這些信號(hào)首先傳遞到大腦的嗅球進(jìn)行初步處理，然后直接投射到包括梨狀皮層、杏仁核等多個(gè)腦區(qū)。這種獨(dú)特的神經(jīng)通路解釋了為什么氣味能夠如此強(qiáng)烈地影響我們的情緒和記憶。

更令人驚奇的是，嗅覺系統(tǒng)具有極強(qiáng)的可塑性。嗅覺神經(jīng)元是成年人體內(nèi)唯一能夠持續(xù)再生的感覺神經(jīng)元，每個(gè)月都會(huì)部分更新，這可能有助于維持系統(tǒng)的靈敏度。當(dāng)這個(gè)精密的系統(tǒng)發(fā)生問題時(shí)，不僅會(huì)影響我們感知?dú)馕兜哪芰Γ€可能通過改變呼吸模式等多種途徑影響整體健康，這也解釋了為什么嗅覺缺失會(huì)帶來如此廣泛的影響。

被低估的感官

人們常說，失去視覺如同失去整個(gè)世界，失去聽覺如同失去與人溝通的橋梁，而失去嗅覺似乎只是喪失了品味美食的樂趣。這種觀點(diǎn)在19世紀(jì)就已經(jīng)開始流行，甚至連著名心理學(xué)家弗洛伊德都認(rèn)為嗅覺只是一種“動(dòng)物性的行為”。然而，現(xiàn)實(shí)情況遠(yuǎn)比人們想象的復(fù)雜。

研究表明，失去嗅覺的人不僅在生活質(zhì)量上受到影響，還面臨著一系列意想不到的健康風(fēng)險(xiǎn)。他們更容易出現(xiàn)抑郁癥狀，感到孤獨(dú)和情感麻木，甚至預(yù)期壽命都會(huì)縮短。更令人吃驚的是，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，嗅覺缺失的老年人死亡風(fēng)險(xiǎn)是正常人的三倍之多。

呼吸中的秘密

為什么失去一個(gè)“不太重要”的感官會(huì)帶來如此嚴(yán)重的后果？帶著這個(gè)疑問，魏茨曼科學(xué)研究所的研究團(tuán)隊(duì)開展了一項(xiàng)精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。他們讓21位天生就沒有嗅覺的人和31位嗅覺正常的人戴上一種特殊的檢測(cè)設(shè)備，持續(xù)24小時(shí)記錄他們的呼吸模式。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雖然兩組人的整體呼吸頻率沒有差異，但在更細(xì)微的層面上，區(qū)別卻很明顯。嗅覺正常的人在每次呼吸時(shí)，往往會(huì)有一些微小的吸氣高峰，這些額外的吸入被認(rèn)為是一種本能的“探索性嗅探”——就像我們?cè)诼劦揭唤z若有若無的氣味時(shí)會(huì)不自覺地多吸幾下一樣。而失去嗅覺的人則完全缺乏這種模式，每小時(shí)大約少了240次這樣的探索性吸氣。

更令人驚訝的是，這種差異不僅存在于清醒狀態(tài)，就連在睡眠中也能觀察到。研究人員發(fā)現(xiàn)，僅憑呼吸模式的差異就能以83%的準(zhǔn)確率判斷一個(gè)人是否有嗅覺。

左圖顯示了一位無嗅覺參與者連續(xù)4次呼吸的記錄。軟件識(shí)別出的峰值用紅圈標(biāo)注。在這里，總呼吸次數(shù)是4次，吸氣峰值數(shù)也是4個(gè)。右圖顯示了一位正常嗅覺參與者連續(xù)4次呼吸的記錄。軟件識(shí)別出的峰值用紅圈標(biāo)注。在這里，總呼吸次數(shù)同樣是4次，但吸氣峰值數(shù)達(dá)到了9個(gè)。

（圖片來源：參考文獻(xiàn)1）

遠(yuǎn)超嗅覺的影響

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的意義遠(yuǎn)不止于此。研究人員指出，呼吸模式的改變可能會(huì)影響大腦活動(dòng)的節(jié)律。每一次吸氣都會(huì)在大腦中引發(fā)一系列神經(jīng)活動(dòng)，從嗅球開始，一直擴(kuò)散到整個(gè)大腦皮層。對(duì)于嗅覺正常的人來說，他們每小時(shí)額外的240次探索性吸氣，意味著大腦會(huì)有240次額外的神經(jīng)活動(dòng)波動(dòng)。

這種差異可能會(huì)影響情緒、認(rèn)知，甚至記憶的形成。已有研究表明，呼吸的節(jié)律與恐懼情緒的識(shí)別、記憶的鞏固和提取、心理想象的質(zhì)量，以及空間處理能力都有密切關(guān)聯(lián)。這或許可以解釋為什么失去嗅覺的人更容易出現(xiàn)抑郁、焦慮等心理問題。

重新認(rèn)識(shí)呼吸

這項(xiàng)研究還讓我們重新認(rèn)識(shí)了呼吸的重要性。在醫(yī)學(xué)史上，人們?cè)缇妥⒁獾胶粑Ｊ綄?duì)健康的重要影響。例如，在治療脊髓灰質(zhì)炎時(shí)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，僅僅維持基本的呼吸頻率是不夠的，病人還需要每隔幾分鐘做一次深呼吸（嘆息），否則肺部的肺泡就會(huì)萎縮。

僅僅關(guān)注呼吸的頻率是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，呼吸模式的細(xì)微變化，可能會(huì)對(duì)我們的身心健康產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。對(duì)于天生或后天失去嗅覺的人來說，這一發(fā)現(xiàn)特別重要，因?yàn)樗馕吨覀兛赡苄枰_發(fā)新的治療方法，不僅要關(guān)注嗅覺的恢復(fù)，還要注意呼吸模式的調(diào)節(jié)。

人體各系統(tǒng)之間存在著錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系?？此坪?jiǎn)單的嗅覺功能，實(shí)際上與呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)緊密相連。失去嗅覺帶來的影響，遠(yuǎn)比我們想象的要深遠(yuǎn)得多。正如這項(xiàng)研究的主要作者所說：“當(dāng)一個(gè)人失去嗅覺時(shí)，他失去的不僅僅是感知?dú)馕兜哪芰?。這種損失會(huì)帶來一系列連鎖反應(yīng)，從呼吸模式的改變開始，最終可能影響到整體健康?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

1.Lior Gorodisky et. al., Humans without a sense of smell breathe differently