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传奇嗅觉

人类信息素?化学性引诱剂?鼻子里还有第六感官?我们是动物吗?

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周一早上,布拉德·默里再次发现自己身处研究对象的境地:平躺在实验室工作台上,为了科学而张大鼻孔。

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路易斯·蒙蒂-布洛赫俯身于这位仰卧的研究生上方,一边抱歉地喃喃自语,一边将一个鹳喙状的器械——鼻窥器——插入默里鼻子的左侧腔室。受试者退缩了一下,但坚持住了,因为蒙蒂-布洛赫张开了窥器的分叉喙,从而扩大了默里鼻孔的开口。研究人员将头灯的光线射入鼻孔。他透过双筒放大镜仔细观察。

“我能看到它就在……那里,”蒙蒂-布洛赫用棉签指着说。他调整着放大镜,目光从未离开默里的黏膜。他叹了口气。“它真美。”

蒙蒂-布洛赫是少数几位杰出科学家之一,他们相信自己在人类鼻子内部约半英寸处发现了一种新的感觉器官。它被称为犁鼻器,或 VNO,如果这些研究人员的猜测是正确的,它能检测人类之间无意识传递的化学信号——这些信号可能与身份、性唤起或性接受度有关,并被称为信息素。这种在其他动物中常见的化学交流,此前一直被认为在人类中不存在。

蒙蒂-布洛赫利用像默里这样坚定的志愿者和他自己设计的设备,一直在测试假定的人类信息素对犁鼻器细胞的影响。为此,他必须找到该器官的开口,一个位于分隔鼻子的鼻中隔壁底部附近苍白微小的凹坑。假设默里像我们其他人一样左右对称,那么在鼻中隔的另一侧也有一个匹配的入口。这不是那种你随意检查就能注意到的东西。

事实上,解剖学家几个世纪以来一直忽略了这一点。尽管人类犁鼻器最早在近300年前就被描述过,但此后少数费心寻找它的研究者却很难找到它。因此,即使信息素及其相应的感官系统因其在其他动物的社会和交配行为中的作用而声名鹊起,研究人员仍然得出结论,人类没有它们也能生存(和繁衍)。现代医学宣称犁鼻器在人类中大多缺失,即使存在也是退化的。

尽管如此,20世纪末的几位科学家仍然被人类可能拥有第六感的想法所吸引。其中一位是科罗拉多州博尔德市的一位电子显微镜学家,他从鼻部整形手术患者的鼻中隔组织中搜寻犁鼻器标本。另一位是盐湖城的一位神经解剖学家,他坚持在给医学生的讲座中加入犁鼻器入门知识。还有一位是加利福尼亚州门洛帕克的医生兼风险投资家,他怀疑自己从脱落的皮肤提取物中偶然分离出了人类信息素。

五年前,在风险投资家大卫·柏林纳的热情和资金的支持下,这些研究人员和少数同事开始交流心得。在犹他大学生理学家蒙蒂-布洛赫的帮助下,他们现在提出了第一个有力的证据,表明人类确实拥有一个功能性犁鼻器。即使是持怀疑态度的观察者也承认该团队的发现似乎是可靠的;柏林纳,他并不那么怀疑,已经成立了一家制药公司,旨在合成可以通过犁鼻器给药的药物,并且他已将他所谓的“人类信息素”装入一种名为“领域”的香水中,每50毫升零售价为79.99美元。

但所有相关方都强调,这些证据既是初步的,也是具有煽动性的。尽管最近的调查显示几乎每个人都拥有犁鼻器,但研究人员仍不完全确定该器官是否起作用。直到去年12月他获得信息素专利,柏林纳才透露其成分,因此在他影响范围之外的研究人员(即那些未投资他公司的人)现在才尝试复制他团队的发现。目前,无论是柏林纳阵营内部还是外部,都没有人接近回答最煽动性的问题:信息素可能如何影响人类?

直到最近,医学界还一直声称它们不起作用,句号。人类犁鼻器的历史报告就像不明飞行物目击事件一样时有时无、不可思议,其可信度也差不多。一位荷兰军医在1703年首次在一名面部受伤的士兵身上描述了这种结构。1891年,一位法国医生报告称在他检查的200人中有四分之一的人身上看到了它。1934年,一位研究员写道,犁鼻器“在人类胚胎中几乎一直存在,如果努力寻找,偶尔也能在成人中发现”。这位研究员指出,在人类发育过程中,犁鼻器——就像许多不明飞行物一样——似乎只是消失了。

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最后,在1930年代末期,一位广受尊敬的神经解剖学家伊丽莎白·克罗斯比对人类犁鼻器反复出现的传闻造成了看似决定性的打击。她解释说,所谓的第六感不可能存在,因为其他动物处理来自犁鼻器神经冲动的大脑区域——一种被称为辅助嗅球的结构——在人类胎儿发育的头三个月后就不再存在了。克罗斯比认为,即使“末端器官”在那里,它也不可能具有功能。

与她的前辈不同,克罗斯比从未亲自在胚胎或成人身上寻找犁鼻器。相反,她将结论建立在自己对大脑嗅觉处理中心的渊博知识上。很少有医学研究人员有资格挑战她;大多数人将她的话视为金科玉律。他们认为,如果人类的犁鼻器已经失效,那么寻找人类信息素也没有任何意义。

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然而,在随后的几十年里,研究充分证明了化学信号对其他动物性生活的重要性。犁鼻器在两栖动物、爬行动物和大多数哺乳动物中被发现,并且与脊椎动物生理学最私密的细节有关。例如,研究人员发现,雄性草原田鼠尿液中的信息素会使雌性田鼠的荷尔蒙失调。她的卵巢会肿胀,子宫会增大三倍,并在两天内排卵。

信息素也被发现对繁殖行为产生深远影响。当一头母猪闻到公猪呼吸中的信息素时,它会弓起背部,绷紧臀部,然后顺从地将臀部暴露出来。行为学家称之为“固定行为反应”,因为自由意志在此不起作用:公猪气息一刺激,它就不得不接受。同样,被手术切除犁鼻器的雄性小鼠对生育行为失去所有兴趣。它们不会骑乘雌性,甚至不会嗅探其下体。

“如果你想过一种受化学物质支配的生活,那么就拥有一个犁鼻器,”查尔斯·维索基说,他是费城莫内尔化学感官中心的神经科学家,研究啮齿动物犁鼻器已有15年。维索基说,作为啮齿动物,就是从一个信息素刺激活到下一个。除了控制性行为,信息素还帮助动物识别亲属、划分领地和传达不良意图。

信息素对其他动物产生强大影响的发现似乎证实了普遍的假设:这些化学物质不会作用于人类;科学家们认为,如果会,我们就会知道——难道不是吗?也许不是,Wysocki说。确实,在人类中,社会化更多地受到经验的影响,而不是像其他动物那样,所以我们对化学信号的反应可能不会那么僵化。但如果它们发生,人类之间的信息素交换是看不见、摸不着、尝不到、听不见的——可能也闻不到。与那些有意识的感觉不同,通过犁鼻器传递的信息会绕过意识,直接进入原始大脑。信息素可以说介导的是印象:糟糕的感觉、温暖的模糊感、即时的厌恶、无法抗拒的吸引力,而不是像樱桃的味道或日落的景象那样独特、离散的感知。

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正是实验室气氛的突然变化让大卫·柏林纳开始思考,这些经历是否真的可以归因于化学作用。在1960年代早期,柏林纳在犹他大学工作时,试图表征人体皮肤的化学成分,有一天,他和他的同事们被一种莫名的友善情绪所笼罩。

有人建议他们午饭时学打桥牌。这是一个前所未有的主意。

“我们都看着她,然后说,‘哦,糟了。她要么是在谈恋爱,要么是要结婚了,’”柏林纳说。“然后我们都说,‘当然!’所以现在午饭时我们打桥牌。团队气氛变得更加友好,我感觉非常好。

“直到我们盖上那些烧瓶,”他说——那些装着他皮肤提取物的烧瓶。“我把它们收起来,桥牌就自动停了。再也没有桥牌了。”几个月后,当柏林纳再次拿出这些提取物时,友谊又复苏了,牌局也随之而来。

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柏林纳注意到了其中的关联,但他是个忙碌的人,有太多好主意。一次偶然的对口服避孕药制造商的投资很快让他赚了一大笔钱,他用这笔钱创办了生物技术公司,推销他自己经常帮助开创的技术。Cetus、Alza、Advance Polymer Systems和Biosource Genetics都是柏林纳参与过的公司;他更值得注意(也更有利可图)的参与包括皮肤贴片给药技术的开发。皮肤贴片已被用于给更年期妇女施用雌激素,给有心脏病发作风险的人施用硝酸甘油,以及给戒烟者施用尼古丁。

柏林纳从不缺乏灵感,但总是时间紧迫。直到1980年代中期——几十年、数百万美元、几家公司之后——他才再次解冻“那些烧瓶”,以寻找能驱使认真科学家们将午休时间浪费在轻浮追求上的秘密成分。

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大约在柏林纳开始考虑解冻烧瓶的同时,大卫·莫兰和布鲁斯·亚菲克正在丹佛的科罗拉多大学诊所会面。莫兰是该大学医学院的电子显微镜学家,最近厌倦了研究非洲巨型蟑螂的平衡传感器,开始对高等动物的感觉信息处理感兴趣。他尤其对描述人类嗅觉组织的微观结构感兴趣,这是一项从未实现过的壮举,部分原因在于该组织位于一个宽度仅为几百分之一英寸、位于人类鼻孔深处约三英寸的裂缝中,位置不便。莫兰的一名研究生设计了一种形状古怪的金属丝装置,可以从嗅裂中收集物质,莫兰已经开始采集标本用于电子显微镜制备。

最近被任命为耳鼻喉科主任的贾菲克听说了莫兰的研究,并请求与他合作进行活检工作。在一次关于嗅觉的漫谈中,贾菲克偶然提到他的一位研究生正在研究人类胎儿的犁鼻器。问题随之产生:成年人的犁鼻器到底怎么样了?

“布鲁斯说,‘我要开始寻找这个东西,看看我能看到什么,’”莫兰说。作为一名专门从事鼻部整形手术的执业外科医生,贾菲克可以接触到大量的鼻子。他的研究生在胎儿犁鼻器上的工作让他对该器官在成人身上的入口可能位于何处有了一个概念。“一旦他知道了正确寻找的地方,他就在每个人身上都看到了犁鼻器,”莫兰说。“他使用了一个长工作距离解剖显微镜,他会让人平躺,用灯光照进去寻找这个东西,然后——它就在那儿。

“所以我们把实验室里的每个人都叫过来,做了一个‘你给我看你的,我给你看我的’的游戏。果然,我两边各有一个;我一个朋友两边各有一个;我们在实验室里检查的每个人都有两个犁鼻器凹坑。那,”莫兰说,“彻底打消了我的疑虑,”证实了他对成年犁鼻器存在的信念。

莫兰和贾菲克检查了200多人,在每个人身上都发现了凹坑。最终,其他调查人员进行的调查将证实,这种结构存在于90%以上的鼻腔中。莫兰说,这些其他调查未能发现所有受试者都存在犁鼻器,这可以用以下事实来解释:这些鼻腔即将接受外科手术,并且可能存在高于平均水平的鼻部异常比例,这些异常可能会遮挡器官的开口。此外,他指出,许多调查人员没有意识到犁鼻器凹坑的大小范围介于可见和不可见之间。

“有时你肉眼就能看到它们,有时则不能,”他说。“大的你立刻就能看到——我见过的最大的几乎有十分之一英寸宽,那是一个大洞。但有些小到百分之一英寸。那是人眼的解析极限,所以没有放大镜你看不到小的。”莫兰说,其他调查人员,在看到最大的腔体后,以为他们不需要显微镜就能找到凹坑,结果错过了最小的。

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对于电子显微镜专家莫兰来说,在40倍放大下看到犁鼻器也并非完全令人满意。莫兰要求贾菲克在患者进行鼻中隔靠近犁鼻器凹坑部分的切除手术时,叫他进入手术室;然后他从这些患者身上取活检样本,以便在数百倍更高的放大倍数下观察。

他的制剂显示,每个凹坑都通向一个几十分之一英寸长的微小导管,导管内壁的一些细胞看起来像神经元,或者说神经细胞——确切地说,像感受细胞,它们接收感觉信息并将其传递给大脑。但它们不像嗅觉感受器。也不像伤害感受器,即对疼痛刺激做出反应的细胞。“它们不像我以前在人体中见过的任何其他神经细胞,”莫兰说。

1985年,他在化学感受科学协会年会上的一次海报展示中展示了他的显微照片。“人们只是走过,然后‘嗯’了一声,然后就走开了,”莫兰说。“这项工作受到了令人振奋的冷漠对待。”莫兰的同事们想知道,如果这些神经元有什么作用,那是什么。他并没有声称知道答案——但几年后,大卫·柏林纳会知道。

1989年,柏林纳决定释放他的“精灵”。“让我问你一个问题,”他对他的朋友拉里·斯滕萨斯说,他是犹他大学的神经解剖学家。“如果你认为自己有一些人类信息素,你会怎么做才能找出它们是否有效?”

斯滕萨斯刚刚向柏林纳汇报完他为柏林纳的一家生物技术公司进行的一个研究项目。他与柏林纳合作多年,但信息素的话题以前从未提及。

“我告诉他,‘在所有其他哺乳动物中,信息素必须有一个犁鼻器才能起作用,’”斯滕萨斯说。“而且人类的犁鼻器已经很久没人见过了。柏林纳接着说,‘嗯,有人找过吗?’”

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斯滕萨斯不知道这个问题的答案,尽管他本人对这个器官有点着迷。年复一年,尽管同事们反对,他还是向医学生们讲授详细的犁鼻器课程,坦率地承认大多数专家认为成年人的犁鼻器并不存在。他从未有时间或资金来追求他的兴趣,但它仍然存在。

“我发现这个不起眼的小器官能控制动物的性行为,这很有趣,”斯滕萨斯说。“而且我喜欢人类犁鼻器的想法,即使没有人见过它。”

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事实上,不久前确实有人看到了人类犁鼻器。当斯滕萨斯查阅感官文献时,他发现在1985年,一群加拿大研究人员在没有放大设备的情况下,在他们检查的100人中有39人身上至少找到一个凹坑。由于数字令人沮丧,加拿大人放弃了他们的研究;斯滕萨斯接手了这项任务。他作为神经解剖学家的训练教会他超越表面现象去观察,所以他开始收集尸体和流产胎儿的大脑和鼻中隔组织并进行解剖。与伊丽莎白·克罗斯比不同,斯滕萨斯寻找犁鼻器以及与它相关的神经纤维,并且他在大多数标本中都发现了这个器官。他还发现克罗斯比关于辅助嗅球的说法是正确的:在胎儿发育的头三个月后它就不再明显了。但斯滕萨斯认为他知道原因。

“因为人类大脑的额叶生长得非常大,嗅球被从其靠近脑干的位置拉开,”斯滕萨斯说。随着皮层的发育,嗅球变得扁平,其神经纤维被拉伸以维持与额叶和脑干的连接;结果是它变得难以看到。“伊丽莎白·克罗斯比找不到辅助嗅球,因为它被这个过程弄模糊了。它无法辨认。”但是,斯滕萨斯坚持认为,它就在那里。

下一步是测试人类犁鼻器是否功能正常。这个器官是否向大脑发送信号?还是它只是一个过去的“刮擦嗅闻”的废弃遗迹?为了帮助回答这个问题,斯滕萨斯推荐了蒙蒂-布洛赫,一位长期研究化学感受器功能的朋友。当这位生理学家在1990年初见到柏林纳时,他表达了一些怀疑。

“我不确定这能有什么结果,”蒙蒂-布洛赫说。“我读到的资料说,人类的器官是萎缩的。而且我们没有任何关于研究哺乳动物犁鼻器生理学的工作可以参考,更不用说人类了。”他告诉柏林纳,他会给这个项目六个月。“‘如果到那时还不奏效,’我说,‘那它就是不奏效,句号,’”蒙蒂-布洛赫说。

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在接下来的几个月里,蒙蒂-布洛赫设计了一个系统,用于将化学物质输送到犁鼻器并测量该器官入口处可能产生的任何电脉冲。诀窍是控制测试物质的扩散,使其仅触发犁鼻器凹坑中的细胞,而不触发嗅裂中的嗅觉传感器或鼻腔中的其他神经感受器。蒙蒂-布洛赫发现,他可以使用一根细导线电极,周围环绕着两个同心塑料套管——内管用于通过一阵气流给药,外管则像吸尘器一样吸走气流——从而达到预期的效果。放置在合作的人类受试者的犁鼻器凹坑中,略微突出塑料套管的电极圆头可以检测化学脉冲后产生的任何电活动。

蒙蒂-布洛赫将仪器用电线和导管连接到一个既能控制气流又能接收电信号的设备。他可以通过踩下踏板,将一秒钟的测试化学物质喷入气流。一台电脑监控整个过程,将化学和电脉冲记录在一张图表上——除了什么?——一张电犁鼻图(又称EVG)。

制造电犁鼻器本身需要加工几个新部件,并对现有设备进行大量改装。当蒙蒂-布洛赫将系统组装好后,他通过将电极放置在某个不幸者的嗅裂中,记录嗅觉感受器对薄荷和丁香油等有气味物质的反应来测试它。该设备对嗅觉物质有效,但六个月的期限快到了。

“我将寄给你一个装有一些东西的小包裹,你可以用它们来测试犁鼻器,”柏林纳对蒙蒂-布洛赫说,当时这位生理学家从犹他州打来电话。

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“我问他,‘这些东西是什么?’”蒙蒂-布洛赫说,“他回答,‘我不能告诉你。’但我收到它们后首先注意到的是,它们没有气味。所以我抓住我的一位合作者,在他的嗅裂中尝试了这些物质,确实,它们没有任何效果。

“然后我将电极插入犁鼻器,将一股物质喷入气流中,突然——”蒙蒂-布洛赫扬起眉毛,说不出话来。简而言之,柏林纳运送的物质在蒙蒂-布洛赫志愿者的EVG上产生了许多尖峰,这表明犁鼻器中的神经元对这些物质做出了反应。

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蒙蒂-布洛赫目前已经测试了几十种假定的信息素,所有这些都来源于柏林纳在他的皮肤提取物中发现的20种天然分离物。测试表明,这些物质可以引发其他生理反应,包括心率、呼吸、瞳孔大小和皮肤温度的变化。反应因人而异,其中一些化合物只影响男性或女性——考虑到信息素在动物王国其他物种中的作用,这是可以预料的。

柏林纳化合物可能产生的行为影响仍未得到证实。尽管蒙蒂-布洛赫尚未对主观反应(即“感觉”)进行系统评估,但一些志愿者提到,在接触柏林纳的灵药时,他们感觉不那么紧张,更自信。例如,布拉德·默里声称体验到“一两种物质带来了一点放松效果”。但他承认自己被程序细节分散了注意力。“大部分时候,感觉就像有人把一根电线塞进了我的鼻子,”他说。

1991年,斯滕萨斯通过一位同事听说了大卫·莫兰的工作,并将他的电话号码转给了柏林纳。莫兰的人类犁鼻器显微照片为蒙蒂-布洛赫一直在收集的生理学证据提供了视觉支持。在莫兰的照片中,犁鼻器凹坑内壁的细胞看起来像感受细胞;蒙蒂-布洛赫的工作表明它们也像感受细胞一样起作用。1992年,柏林纳要求肯塔基大学的嗅觉专家鉴定细胞类型;肯塔基团队用与神经细胞结合的化学标记物处理犁鼻器组织。标记物表明,犁鼻器中明显的感受器确实是神经元,而且“可能是一些感受细胞,”肯塔基神经科学家玛丽琳·盖切尔说。“但我们仍未回答的问题是,是否有神经纤维从这个器官连接到大脑?”

这是所有犁鼻器研究人员都想知道的。从莫兰和盖切尔的工作中可以清楚地看出,犁鼻器表面充满了感受细胞。从斯滕萨斯对胎儿和尸体组织的研究中可以清楚地看出,犁鼻器周围区域充满了与大脑建立各种有趣连接的神经元。蒙蒂-布洛赫的实验表明,刺激犁鼻器感受器可以对生理产生显著变化。对大多数人来说,这些证据的集合足以证明犁鼻器正在向大脑发送信号。

但神经科学家并非大多数人。到目前为止,还没有人确切地证明犁鼻器感受细胞是如何与相邻的神经复合体连接的。

“接线图尚未绘制出来,”莫兰说。“那是因为没有多少人愿意将追踪神经细胞的染料注入他们的大脑,然后把他们的头颅切开,以便你可以切片并查看染料去了哪里。”

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斯滕萨斯和他的同事们,作为人类辅助嗅球功能的支持者,已经怀疑了大致的方向。他们认为,从犁鼻器附近发出的神经纤维会直接穿过嗅球,到达下丘脑,即控制睡眠、饮食和交配等基本身体功能的指挥中心。来自犁鼻器的神经也可能与边缘系统会合,那里被认为是情感的起源地。

对于研究人员来说,这些神经通路表明人类犁鼻器与心理和身体都密不可分地(尽管是潜意识地)联系在一起。如果属实,该器官将成为药物干预的理想靶点——这一点柏林纳并未忽略。通过犁鼻器给药的药物理论上可以同时治疗心理和躯体障碍,而没有口服和静脉注射药物常见的副作用,如恶心。柏林纳的团队声称他们已经确定了某些可以减轻焦虑、抑制饥饿和缓解经前综合症的物质。

但是,你知道的,野猪的气息效应呢?

如果柏林纳发现了春药,他没有说。例如,据“境界”的广告宣传,他香水中的物质旨在仅增强佩戴者“浪漫、自信、魅力和自尊的积极感受”。确实,这款香水有男性和女性版本,反映了每种香水都有性别特定的配方。但柏林纳说,他的女性香水含有一种只有女性才能检测到的信息素,而男性香水只会提升男性的“积极感受”。他声称在道德上反对作用于他人而非使用者的物质。当然,没有什么能阻止一个诡计多端的男人大量喷洒女性香水,或者一个别有用心的女人喷洒男性香水。柏林纳的立场可能与道德关系不大,而与美国食品药品监督管理局要求任何自称为春药的产品都必须作为处方药销售的规定有关。

无论“Realm”是否是“欲望之水”,化学物质能够刺激人类性冲动的想法并非牵强附会。Monell的Wysocki说,犁鼻器的存在可以解释频繁和密切接触的女性月经同步现象。它也可能解释母亲和婴儿如何通过之前认为是纯粹气味的方式相互识别。至于性别之间的化学交流,Wysocki的同事George Preti已经证明,通过在女性上唇涂抹男性腋下汗液提取物,可以改变女性月经的时间。

幸运的是,有一种更令人愉悦的方式与你所爱的人交换信息素。“亲吻在化学信号的传递中可能扮演着非常重要的角色,”Wysocki说。“在其他物种中,身体接触通常是激活犁鼻器物质交换所必需的。

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“另一方面,有人可能会争辩说,在进化的过程中,人类正在摆脱信息素的控制,过着更加独立的生活。如果持这种观点,那么亲吻只不过是传递信息素的遗迹行为。”

当然,吻也并非一无是处。目前,叹息仍是叹息。但毫无疑问,随着时间的推移,它的作用也会得到澄清。

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