狗的鼻子为什么是花的?
这个嘛,得从鼻子工作原理说起啊…… 人的鼻子主要是靠鼻黏膜上分布着许多具有嗅觉功能的神经末梢(这地方也叫嗅粘膜),这些嗅觉功能神经末梢又是由一个个的神经元构成的。每个神经元主要包含以下三个部分:细胞体、树突和轴突。其中,树突有很多分支,叫做“嗅丝”,它们的作用就是从周围环境里获取信息;而轴突则相对较短,其未端在鼻子内部形成许多大小不一的囊泡,这些囊泡由单细胞构成,称之为“嗅小球”。每个嗅小球都包含两种形态的神经细胞: 一种是含有高浓度的酶,能够将空气中的营养物质分解为可以吸入的小分子,这种对氧气及其衍生物敏感的细胞叫做嗅细胞;
另一种是没有酶活性的细胞称为支持细胞。 以上都是基础知识,下面切入正题。 我们知道气味来源于空气里的化学物质,而这些物质最终只有进入到血液才能传输到大脑感知。所以,气味首先得溶解于血液中,然后透过血脑屏障进入脑脊液中,最后再被传递到大脑相关区域进行加工处理——这个过程主要是由血液、脑脊液和神经系统完成的。
而在鼻子这个狭小的空间里,为了让气体更好的溶解于鼻腔分泌物中,鼻孔通常会张开进行充分换气。这个时候,外界的气味分子就会率先接触到嗅粘膜表面,这里的嗅细胞会立即开始活动: 它们通过不断的电信号传递和化学信号传递,让相关的神经元不断地发出脉冲。而这个脉冲的最终效果就是让我们打喷嚏、流鼻涕或者咳嗽以清除侵入鼻孔的气态污染物。
然而,当我们的鼻子嗅到气味时,这些气味分子并不是直接刺激大脑的,而是先刺激鼻子的感觉神经末梢,从而释放神经递质。这些神经递质再穿过血脑屏障进入中枢神经系统,最后到达大脑皮层和嗅区(注意,这里是两个不同的途径)。此时,这些气味分子才会真正启动大脑的思维程序(当然,这个过程还是很复杂细致的,并没有这么简单)。
那么问题就来了:我们在嗅到一种气味时,总是最先感受到味道,过一会儿才会打喷嚏清理鼻孔。而动物呢,却是先打喷嚏,然后再感知食物的味道!这就说明动物的嗅觉功能和人类有很大区别。而这种区别就体现在嗅觉细胞对不同物质的反应上。
有研究人员给大鼠注射抑制剂来切断大鼠嗅觉细胞对乙醯胆碱的反应,发现大鼠不再对气味刺激产生呕吐反射,却仍然能够对气味刺激产生电位变化并传递至脑部的相应区域。这说明什么?说明动物在感知气味的时候,是先通过嗅觉细胞对气味分子产生神经冲动,然后通过一定的神经传导路径激活脑部的某些区域,进而引起喷嚏反射或恶心欲吐等生理反应;而在人类,则是先通过嗅小球内的嗅细胞接受气味刺激后产生神经冲动,并通过相应的神经传导通路将这一信号传递给大脑的相关区域,最终才产生了认知行为——“我闻到气味了”。所以,在感受气味的过程中,人比动物更依赖嗅觉上皮中具有代谢活力的酶。
那有人问了,那动物没嗅觉?没有味觉?它们吃什么?其实,动物在感知食物的时候,往往首先触发了味觉反应。比如你吃到酸甜的杨梅会觉得很美味,但闻起来却没有任何味道,这就是味蕾(味觉)对你发出的信号;而你吞下一块薄荷糖后,嘴里一直留着清凉的感觉,这是舌头上覆盖的一层薄薄的粘膜(味膜)对你的提醒。