气味辨别能力的差异从何而来？日本东京大学研究生院农学生命科学研究科的冈本雅子副教授等人发现，嗅闻气味后随即出现的脑活动会对气味分子特征进行编码，而编码的精度支撑着气味的辨别能力。这种脑活动模式有望作为指标，应用于嗅觉能力的理解与训练方法的开发。相关研究成果已发表在期刊《The Journal of Neuroscience》上。
（供图：东京大学研究生院农学生命科学研究科）
在日常生活中，我们能够瞬间从气味中读取多种信息。之所以能通过花香感知季节，通过焦糊味察觉危险，都是因为大脑能迅速解读气味分子的化学性质。气味是化学分子，气味在脑内信息处理的初始阶段，其化学结构就会以神经活动的形式被编码。
然而，人类初期嗅觉编码的真实情况，及其对嗅觉能力及行为的影响，目前尚未得到充分阐明。
研究团队探讨了在刚闻到气味后的数百毫秒内，大脑编码了何种信息，以及这些信息与嗅觉能力之间存在何种关联。实验向32名19～28岁的健康成人呈现了9种气味，并利用高密度脑电图仪记录了嗅觉诱发脑电波。研究人员对所获脑电波数据进行时间-频率分析，并通过解码分析与表征相似性分析，探究了脑活动在何时段、何频带上编码了何种气味信息。此外，还实施了嗅觉测试（阈值、辨别、识别）及问卷调查。
分析结果表明，气味呈现后约80～640毫秒出现的θ波活动，编码了气味分子的物理化学特征。此外，气味呈现后约300毫秒时θ波的编码精度越高的人，在嗅觉测试中表现出的气味辨别能力就越优异。在另一项实验中，研究人员让受试者完成两种气味的辨别任务，结果发现，在回答正确的试次中，θ波的解码精度更高。也就是说，θ波活动对气味辨别起到了作用。另一方面，气味呈现后约720毫秒之后出现的δ波则编码了气味的愉悦度（愉快与不快），且该编码精度越高的人，在日常生活中越倾向于享受气味。
这些结果表明，气味呈现后即刻的θ波活动会编码分子的物理化学特征，该信息支撑着气味辨别能力；时间相对滞后出现的δ波活动，则与对气味的愉悦度（愉快与不快）及情绪反应相关。
换言之，在嗅觉系统中，随着时间推移，信息会从低层级物理化学特征的编码逐步转换为主观愉悦度的编码，并对基于气味的判断及行为的不同方面发挥作用。今后，通过将气味呈现后即刻的脑活动模式作为指标加以利用，有望推动对嗅觉障碍的理解以及开发提升嗅觉功能的训练方法。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：The Journal of Neuroscience
论文：Behavioral relevance of early neural coding of low-level odor features in humans
DOI：10.1523/JNEUROSCI.0203-25.2025
