该研究 “人类嗅觉追踪机制”，由 Jess Porter 等人撰写，发表于 2007 年 1 月的《自然神经科学》杂志。
动机 在老鼠、狗和人类的嗅觉比赛中，我们无疑会遥遥落后，排名第三。人类的嗅觉出了名的差。在我们的 1,000 个嗅觉受体基因中，超过一半已经废弃，我们灵长类祖先的长吻也退化成了短鼻子。人们通常认为，我们敏锐的立体视觉和智力弥补了我们无法检测到各种气味的能力。少数人认为，经过适当的训练——例如香水师和品酒师所采用的训练——任何人都可以学会辨别出微妙的香气。加州大学伯克利分校的一组神经科学家决定进行一项实验，看看人类是否能像狗一样沿着地面爬行来追踪气味。答案是：他们不仅能做到，而且通过练习还能进步，利用两个鼻孔独立采样不同的气流。
方法 伯克利生物物理学研究生 Jess Porter 在她的导师、神经科学家 Noam Sobel 的帮助下设计了这项实验。“他长期以来一直主张利用人类来研究嗅觉的这些基本问题，”Porter 解释说。“很多人不愿使用人类，因为你无法操纵他们的基因组或直接记录他们的神经元。但我们可以利用我们可以与人交流并要求他们以我们想要的方式做非常奇怪的事情这一事实。”
32 名伯克利本科生——16 名男性和 16 名女性——自愿戴上眼罩（遮挡视线）、耳罩（减弱声音）和厚护膝、护肘和工作手套（减少触觉），只留下鼻子感受感官线索。然后 Porter 和 Sobel 要求受试者手膝着地，沿着气味小径嗅闻——一条 33 英尺长的麻线，浸泡在巧克力溶液中，中间有一个 45 度弯曲，固定在草地上。“大多数人都愿意尝试，”Porter 说。“他们只是想，嗯，这些是疯狂的科学家，这是他们做的又一件疯狂的事情。”三分之二的受试者能够在 10 分钟内沿着小径追踪到终点，他们左右嗅探，鼻子贴近地面，呈之字形路径。
在随后的实验中，四名受试者连续三天，每天重复该练习三次。这些专业的追踪者平均能在三分钟半内到达小径的终点，这得益于他们嗅探频率的增加。一个连接到受试者鼻孔的两个细塑料管并装在背包中的压力传感器显示，随着受试者经验的增加，嗅探频率也随之增加。
Porter 和 Sobel 还进行了第三个实验，看看人类是否可以通过比较两个鼻孔的输入来定位气味。（众所周知，哺乳动物可以通过比较进入每只耳朵的声音来确定噪音，但没有人知道两个紧密排列的鼻孔是否也能对气味做同样的事情。）当 14 名受试者重复实验时，他们的一个鼻孔被胶带封住，他们到达小径终点的可能性大大降低——只有三分之一多一点的人能做到，而自由呼吸的测试者有三分之二——而且他们慢了 26%。通过“单一虚拟鼻孔”呼吸——一个特氟龙管迫使两个鼻孔从同一气流中吸气——也损害了性能。显然，立体嗅觉对于检测气味的来源很重要。“我们认为，这类似于你可以用成对的耳朵来定位空间中的声音，你可以用成对的眼睛来获得深度感知，”Porter 说。
意义 我们可能已经失去了对各种气味的敏感性——伯克利的学生仍然无法与狗相比——但我们的鼻孔结构和检测气味的神经通路功能完善，并且可能比以前认为的更好。研究人类嗅觉的耶鲁大学神经生物学家 Gordon Shepherd 说，Porter 和 Sobel 的发现表明，嗅觉在人类进化中扮演了比通常认为的更重要的角色。良好的嗅觉可能帮助我们的祖先在离开非洲森林前往稀树草原后找到哪些食物是可食用的。
“四五百万年前，当灵长类动物从森林中下来到平原时，寻找食物比在森林里摆荡要困难得多，”谢泼德说。“他们必须对成熟的、可口的食物等等做出决定。那时，风味对于做出这些决定至关重要。而嗅觉是我们称之为风味的多感官知觉的主要组成部分。”虽然波特指出人类“早上不会用鼻子寻找面包店”，但她也认为“我们仍然保留着惊人的嗅觉能力，通过练习可以恢复。这令人兴奋。”
