脳の嗅覚球根を失った女性はまだ科学者を不可解に嗅ぐことができます

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29歳の女性の脳スキャンは控えめに言っても困惑していました。匂いを嗅ぐために必要な脳の構造が欠けていたことが明らかになりましたが、平均的な人よりも匂いを嗅ぐことができました。

ジャーナルNeuronで本日(11月6日)に発表された新しい研究によると、この不思議な能力を持つのは彼女だけではありません。研究者たちは、医学に逆らうと思われる少数の人々のグループを発見しました。「嗅球」は鼻の匂いに関する情報を処理する脳の前部の領域がなくても匂いがすることがあります。彼らがこれをどのように行うことができるかは明らかではありませんが、調査結果は、人間の脳が以前に考えられていたよりも適応能力が高い可能性があることを示唆しています。

イスラエルの研究者グループが偶然この発見をしました。彼らは、磁気共鳴画像法(MRI)を使用して、正常な嗅覚を持つ患者の脳の画像化を含む別の研究を行っていました。しかし、彼らは一人の女性が彼女の嗅球を失っているようであることに気づきました。

彼らの研究の広告は参加者が良い嗅覚を持っているはずであり、それでも彼女の脳スキャンに基づいて女性は匂いができないはずであると彼らの研究の広告が指摘したので、科学者たちはこれは驚くべきことだと思った。研究者らは広告のその部分を「多分彼女は気付かなかった」と考えたとイスラエルのワイズマン科学研究所の神経生物学の教授である筆頭著者のノーム・ソベルは言った。しかし、彼らが彼女に尋ねたとき、彼女は彼女が非常に良いにおいを感じたと言いました。

それで、ソベルと彼のチームは、彼女に対してより多くのスキャンとテストを行うことができるかどうか尋ねました、そして、確かに、彼女は平均的な人よりわずかに良いにおいの感覚を持っていたことがわかりました。 「私たちの理解は、においは本質的に球根の表面にマッピングされているということです」とソーベルはLive Scienceに語った。この地図がないと、においがする能力も不足しているはずだと彼は付け加えた。

研究者たちはこれをさらに追求することを決定し、異常なケースと比較するための「対照」としてより多くの人々を採用しました。これらのコントロールはすべて女性で、すべて元の対象と同様に左利きでした。 「目を見張る」コントロールの9回目のスキャンで、「嗅球と完全な嗅覚のない別の女性を発見しました」とSobel氏は語った。その時点で、「偶然のようには見えなくなった」。

世界のにおいの指紋

その後、グループは、1,100を超えるMRIスキャンを公開したHuman Connectome Projectというデータベースと、参加者の嗅覚に関する情報を検索することにしました。研究者たちは、606人の女性のうち、3人には嗅球がなかったが、嗅覚能力を保持していたことを発見しました(3人のうち1人は左利きでした)。

彼らはさらに2人の女性と、嗅球が欠けていたが臭いができなかったもう1人の女性に対して、さらに脳スキャンと嗅覚テストを行いました。この3番目の被験者は、先天性無感覚症と呼ばれるもの、または生涯においがしない無力症でした。予想通り、先天性無嗅覚症の女性はほとんどのにおいを嗅ぐことができなかったが、他の2人の女性は嗅球を持つ人々と同様ににおいがすることがわかった。

嗅球のある人の脳スキャン(ボックスA)は、嗅球のない人の脳スキャン(ボックスB、CおよびD)とは非常に異なります。 (画像クレジット:Weiss et al。)

最後のステップとして、研究者たちは、これらの参加者にとって世界の匂いがどのようなものかを記録した「嗅覚知覚指紋」を作成したいと考えました。そのために、女性と140人の他の同様の年齢の女性に、レモンとオレンジ、レモンとスカンクなど、2つのにおいがどれだけ似ているかを評価するよう依頼しました。嗅球のない2人の女性の指紋は、他の参加者の指紋と同等でした。さらに、2人の女性の指紋は、他の2人の参加者よりも互いに近かった。

ただし、若干の違いがありました。たとえば、どちらも嗅覚検査で最も一般的な匂いの1つであるバラのような匂いを検出できなかったと、研究に参加しなかったラトガーズ大学の心理学部の准教授であるジョン・マクガンは言った。

80年代と90年代には、げっ歯類について行われた研究で、嗅球を取り外しても臭いが残っていることが示唆されました。しかし、ソベル氏は、「これらの研究は、私たちの分野でかなりバラバラにされており、方法論的な問題のために実際に打たれた」と語った。 「誰が知っているか、多分今私も引き裂かれるだろう」と彼は言った。それは彼らの発見が教義に反するためです-嗅球の教科書定義はそれらが感覚システムに「完全に不可欠」であると彼は付け加えました。どうしたの?

脳の鼻

この能力が女性、特に左利きの女性にのみ見られた理由は明らかではありません。ソベル氏によると、ほとんどの脳スキャン研究では、参加者間のばらつきを減らすために左利きの参加者を除外しているため、これが以前に見つからなかった理由かもしれないという。右利きの人は左利きの人とは異なる方法で脳を配線できるからです。

また、これらの女性が嗅球を持たずに脳のにおいの感覚を発達させた方法も不明です。しかし、何が起こっているのかを説明できるいくつかの仮説があると、ソーベル氏は語った。 1つ目は、これらの女性は嗅球なしで生まれたということです。その後、乳児期に脳が発達するにつれて、彼らは嗅覚を働かせる方法を見つけました。言い換えれば、脳の別の領域が香り情報を脳に伝達するタスクを引き受けたのかもしれません。

臭いを検出、識別、特定するために、「刺激的な球根は必要ない」というより刺激的な代替策があるかもしれないと彼は言った。それは、嗅覚が私たちが考えるよりも非常に異なって機能し、嗅球が何か他のことをしていることを意味する、と彼は付け加えた。たとえば、ほとんどの哺乳動物は、何かにおいがするとき、2つの決定をする必要があります-においは何であるか、どこから来るのか。多分、嗅球は臭いがどこから来ているのかを理解するのに役立つが、臭いが何であるのかではない、と彼は言った。しかし、これはすべて推測であり、テストする必要があると彼は付け加えた。

コーネル大学の心理学部の准教授であり教授でもあるThomas Cleland氏は、これらの患者では嗅球を構成する神経が実際に失われている可能性は低いと考えています。 「関連する回路、またはそれに似たものは、どこかに誤って配置されていたり、内部的に解剖学的に組織化されていなかったり、形状が異なっていたりする可能性が高い」と電子メールでLive Scienceに語った。 「そして、これが本当なら、これらの女性がいくらか普通ににおいがすることができるのはそれほど奇妙ではありません。」

しかし、何らかの変位した構造がある場合、「どこかでスキャンに異常が発生すると予想します」と、フィラデルフィアにあるモネルケミカルセンスセンターの準会員であるジョエルメインランドは述べました。研究。 「おそらく、嗅球の役割を超えた別の構造があるという考えは、驚くべき驚くべきものになるでしょう。」

調査結果は「現場が考えていることのほとんどに対するかなりの反論だ」と本土はLive Scienceに語った。 「私たちは何が起こっているのかを理解することが非常に重要だと思います。」

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