为什么气味和记忆在我们的大脑中如此紧密地联系在一起

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• 嗅觉方面的人类海马连接性要强于其他感觉系统.
• 人类的主要嗅觉皮层在进化过程中并未重新路由大脑“记忆中枢"(即海马体)和气味系统之间的功能连接.
• 嗅觉-海马连接性随着鼻呼吸的呼吸相而振荡.
• 嗅觉-海马连接在theta(4-8 Hz)脑电波范围内最大.

根据西北大学的一项新研究(Zhou等人，2021年)，气味在进化保留的功能连通性高速公路上行驶，该高速公路将海马体(记忆中枢)与嗅觉系统直接相连.该论文于2月25日发表在同行评审期刊《神经生物学进展》中.

其他的感觉系统被认为在人类进化过程中已经改变了路线，但这项研究表明，嗅觉-海马功能的连通性得以保留，而不是改变了路线.这组作者在论文摘要中写道:“我们证明，与其他感觉系统相比，人的原发性嗅觉皮层(包括前嗅核，嗅结节和梨状皮层)在静止时与海马网络的功能连接性更强."

在本研究中，西北人类神经科学实验室的资深作者Christina Zelano及其同事使用功能性神经成像(fMRI)结合颅内电生理学(iEEG)来直接比较整个人类感觉系统中海马网络的功能连通性(例如听觉，触觉，视觉和气味).

泽拉诺和她的实验室成员推测，嗅觉并没有在哺乳动物进化过程中改变.因此，我们在嗅觉系统和内存中心之间具有特别强大的功能连接.作者指出:“这就像一条从气味到海马的高速公路."

泽拉诺在新闻稿中说:“在进化过程中，人类经历了新皮层的深刻扩展，重新组织了对存储网络的访问." “随着新皮层的扩展，大脑的视觉，听觉和触觉全部重新路由，而不是通过中介皮层(而不是直接通过皮层与海马相连).我们的数据表明嗅觉并未经过这种重新路由，而是保留了直接通路海马."

通过嗅觉-海马连通性视角的普鲁士记忆

大约一个世纪前，马塞尔·普鲁斯特(Marcel Proust)探索了气味和味道如何引发他的七卷小说《暂时性的记忆》(译为《寻找生命》).迷失时间或回忆过去的事.在小说的第一卷《斯旺的路》中，叙述者著名地将一块玛德琳蛋糕浸入了一杯茶中. ;浸泡在茶中的玛德琳中的气味和风味释放了他的记忆库，并引发了对他童年的即时回弹.

"[[冬天的一天]，当我回家时，妈妈看到我很冷，就给我喝点茶，这是我通常不吃的东西.我起初拒绝了，然后出于某种原因而拒绝了.改变了主意，她送去了其中一个矮小的丰满的小蛋糕，叫做“小玛德琳蛋糕"，看起来好像是在朝圣者的贝壳的扇贝扇贝上模制而成的.由于明天的心情会令人沮丧，我向嘴里倒了几匙浸泡了一点蛋糕的茶，再也没有温暖的液体和碎屑碰到我的味蕾，一个颤抖的声音冲了过去.我的整个身体，然后停下脚步，专心进行正在发生的非凡变化.一种精致的愉悦感侵袭了我的感官，但个人却与世隔绝，没有暗示它的起源."

解说员斯旺(Swann)继续描述浸入茶中的玛德琳小蛋糕的气味如何突然带回他在法国康布雷的童年回忆.他问:“什么时候能给我这种无尽的欢乐呢?"并说:“我意识到它与茶和蛋糕的味道有关，但是它无限地超越了这些口味，的确不能与它们的性质相同.它从何而来?"

最近的发现是，人类海马嗅觉连接比其他感觉系统之间的功能连接更强大，这有助于回答斯旺(Swann)的古老问题，即我们过去的气味如何引发回忆，并阐明了所谓的“神经生物学"起源. Proustian"的回忆.

当被问到“为什么气味会唤起如此生动的回忆?"在Northwestern新闻发布的问答中，Zelano回答:

“这一直是人类经历的不解之谜.几乎每个人都被一股异味带到另一个时间和地点，这种体验很少能看到或听到.但是，我们还不知道为什么.研究发现，大脑的嗅觉部分与记忆部分之间的联系比其他感官更紧密.这是难题的主要部分，这是人类的一项惊人发现.我们相信我们的结果将有助于未来的研究解决这一谜团."

COVID-19和嗅海马体(Memory Hub)链接

先前的研究表明，嗅觉的丧失与抑郁症的风险增加和生活质量降低有关.因为许多测试COVID-19呈阳性的人也报告说失去了嗅觉和味觉，所以嗅觉研究对这些患者的心理健康越来越重要.

“虽然我们的研究没有直接解决COVID气味的流失，但它确实说明了嗅觉对我们的生活至关重要的一个重要方面:气味是记忆的重要组成部分，气味将我们联系到我们记忆中特别重要的记忆中生活，通常与亲人有联系."泽拉诺说. “新鲜切碎的香菜的气味可能唤起祖母的烹饪，或者闻到雪茄的气味可能唤起祖父的存在.气味将我们带入重要的回忆中，使我们重新回到那些人的面前."

第一作者周光宇补充说:“迫切需要更好地了解嗅觉系统，以便更好地了解与COVID相关的气味流失的原因，诊断流失的严重程度并制定治疗方法." “我们的研究是基础研究科学的一个例子，我们对气味，气味流失和未来治疗的了解建立在该基础上."

“大多数因COVID而闻不到气味的人都重新获得了气味，但是时间框架相差很大，有些人似乎永久丧失了这种感觉，" Zelano总结道. “像我们这样的研究推动了对大脑嗅觉部分的理解，旨在为最终进行干预的翻译工作提供基础."