Science：气味甚至会影响新生儿的触觉发育

嗅觉和触觉是哺乳动物最先感知到的感觉，让新生儿能与母亲建立联系。如果这两种早期感觉中的一种出现缺陷，人类可能会出现各种神经发育障碍。

近日，苏黎世大学的研究人员探究了嗅觉与不久后出现的躯体感觉之间的关系。他们发现，在出生后一周内，嗅觉刺激会影响新生小鼠的触觉发育。这项研究成果发表在《Science》杂志上。

气味影响新生儿大脑

以往的研究表明，相应的感觉输入对感官发育很重要，比如气味对嗅觉、声音对听觉等。不过到目前为止，人们还不清楚感觉输入如何影响另一种感官的成熟。

苏黎世大学神经科学副教授Theofanis Karayannis领导的研究团队深入分析了嗅觉刺激对新生小鼠大脑的影响。

为此，他们向幼鼠的鼻孔内注入了令人愉悦的气味，并利用先进的大脑皮层半球宽视场成像技术绘制了之后的脑细胞活动模式图。他们观察到，气味触发了小鼠大脑皮层大部分区域的神经活动，包括负责触觉的区域。

不过，研究人员只在出生后一周的时间内观察到这种现象。在年长的幼鼠和成年小鼠中，气味影响的大脑区域更有限。“这清晰地表明，出生后第一周的嗅觉输入会在大脑中诱发一种特殊的电活动模式。这可能对处理非嗅觉的大脑回路形成至关重要，”Karayannis解释说。

嗅觉和触觉的成熟是关联的

为了验证这一假设，研究团队分析了早期嗅觉刺激对触觉的成熟是否也至关重要。为此，他们训练成年小鼠分辨接触胡须的是细砂纸还是粗砂纸--这是小鼠观察周围环境的一种主要方式。他们发现，在出生后第一周没有任何嗅觉输入的小鼠，其表现明显不如接触过气味的小鼠。“在关键的时间窗口期，嗅觉的缺失也会影响以后的触觉处理，” Karayannis说。

这两种早期感觉之间的短暂功能互动在大脑解剖结构中也很明显。在出生后的第一周，也就是关键的时间窗口，研究人员检测到处理嗅觉和触觉的大脑区域之间存在一连串神经连接。这种关联在后续的几周内消失。

早期嗅觉刺激很重要

Karayannis指出：“我们的研究表明，在生命早期接触气味对触觉的发育和成熟至关重要。这一发现或许可以延伸到其他感觉，比如听觉或视觉，它们在晚些时候成熟。”尽管实验是在小鼠身上进行的，但之前的研究表明，类似的过程在人类大脑中发挥作用。

“因此，我们的成果提醒人们去评估嗅觉缺陷的影响，尤其在生命早期如何影响一般感官和认知处理系统的成熟，”他说。这种缺陷可能是遗传改变造成的，但也可能是环境诱发的。

有些早产儿被安置在新生儿重症监护室，在那里他们被剥夺了正常的感觉环境。“尽管医院也希望为这些婴儿提供最佳的触觉、听觉和视觉刺激，但嗅觉却没有得到广泛应用，”Karayannis谈道。“我们的研究表明了一种机制，适当的嗅觉刺激可能会对婴儿各种感觉和认知技能的发展产生积极影响。”