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大約14年前,克里西·凱利失去了嗅覺。那次她前往捷克共和國探親時感染了某種病毒,數月后嗅覺仍未恢復,她輾轉求醫,從全科醫生到耳鼻喉專科醫生,始終找不到答案。
最終她被診斷為嗅覺缺失癥,和許多患者一樣,醫生告訴她只能學著與這種狀況共存。但對她而言,這是一場毀滅性的打擊。"完全失去嗅覺大約六個月后,我快要崩潰了,感覺自己完全不像自己了,"她說。
研究人員估計,多達22%的人口存在嗅覺障礙,包括嗅覺減退(部分喪失)或嗅覺缺失(完全喪失)。還有更多人患有其他嗅覺紊亂,例如幻嗅癥——能聞到實際并不存在的氣味,或是嗅覺倒錯——原本令人愉快的氣味,如咖啡或洗發水的香味,開始被感知為極度難聞的氣味(例如糞便或嘔吐物的味道)。然而這些疾病長期以來缺乏深入研究,診斷率低下,也常常被臨床醫生輕描淡寫地帶過。
新冠疫情改變了這一切。新冠病毒讓嗅覺研究獲得了前所未有的關注。根據世界衛生組織數據,自2019年12月以來,全球已報告7.8億例新冠病例(實際數字更多),而嗅覺喪失是其中一個廣為人知的癥狀。2023年發表于《喉鏡》雜志的一項調查顯示,60%的新冠患者經歷了嗅覺喪失,大多數是暫時性的,但部分患者的癥狀持續存在。
由于全球數以百萬計的人在同一時期出現嗅覺失靈,這場疫情激發了人們對這一重要感官的重新認知,也推動了相關科學研究的深入發展。隨著科學家對嗅覺運作機制的了解不斷加深,越來越多的證據表明,嗅覺不僅與生活質量密切相關,還與大腦健康緊密相連。
嗅覺的科學原理
19世紀,法國腦科學研究者保羅·布羅卡曾提出,人類以犧牲敏銳嗅覺為代價換取了更高的智識,并將嗅覺貶稱為"獸性之感"。這一觀點導致嗅覺研究在此后數十年間遭到科學界的忽視。然而現代研究已證明他的判斷是錯誤的。嗅覺豐富著我們的生活,指導著我們的行為,幫助父母與孩子建立情感聯結,警示我們環境中的潛在危險,并深深錨定著情感記憶。"人類其實在嗅覺方面相當出色,"瑞典心理學家、《被遺忘的感官:嗅覺新科學與鼻子的非凡力量》一書的作者喬納斯·奧洛夫森說。
我們通過檢測與鼻腔中特化受體結合的空氣分子來感知氣味。鼻腔上部數以百萬計的嗅覺神經元負責捕捉這些氣味分子,并通過嗅球將電信號傳送至大腦,在大腦中形成一張感知地圖——這套系統的功能在于識別、區分和記憶各種氣味。與視覺或聽覺不同,嗅覺信號會直接傳入負責情緒(杏仁核)和記憶(海馬體)的大腦區域,這或許正是某些氣味能強烈喚起記憶的原因。
此外,嗅球如今已被證實是大腦中少數幾個在成年期仍能持續生成新神經元的區域之一,這一特性被認為有助于大腦應對不斷變化的環境。與此同時,嗅球也是大腦中最脆弱的部位——它是病毒、細菌、毒素乃至微塑料可能入侵的潛在通道。
失去嗅覺后,凱利四處尋求信息與共鳴,卻一無所獲。于是她創立了兩個非營利患者互助組織,并在此過程中成為一名社區科學工作者,與研究人員聯合發表了逾30篇學術論文。
凱利將我們的嗅球形容為"躺在顱骨凹槽里的兩條小蚯蚓",位于大腦額葉底部,緊貼鼻腔上方。"這些凹槽底部有細小的孔洞,嗅神經從中生長出來,就像花盆底部伸出的根須,"她說。嗅覺神經的毛發狀延伸物突入鼻腔黏膜內側,周圍的嗅覺支持細胞則負責包裹和滋養每一個神經細胞。
嗅覺喪失的成因與健康影響
有些人在沒有明確原因的情況下失去嗅覺;另一些人則是因為病毒侵襲嗅覺支持細胞。當支持細胞再生(平均需要四到六周)后,嗅覺隨之恢復。嗅覺喪失也可能源于頭部外傷損傷嗅覺神經或引發炎癥。過敏和鼻竇感染可能導致腫脹和炎癥,進而引起嗅覺障礙——有時炎癥消退后問題也會隨之好轉。而像凱利這樣的部分患者,其嗅覺神經遭受的損傷是持久性的。
有時,嗅覺喪失還可能是更深層健康問題的預警信號。居住在美國中西部的葡萄酒愛好者戴夫(應其要求隱去姓氏)表示,20年前失去嗅覺對他來說只是一種不便,但他設法應對。"我在佯裝,"他說,無論是和妻子在納帕和索諾瑪酒莊參觀,還是在以尼斯的美酒時光開場的游輪旅途中,他都在演戲。在醫生多年告訴他查不出任何問題之后,他開始出現步態遲緩和震顫,最終被確診為帕金森病。
關于帕金森病的早期(即前驅期)階段,目前仍存在諸多未知,加利福尼亞大學舊金山分校運動障礙門診的神經科醫生伊桑·G·布朗表示:"我們尚不清楚神經退化究竟從何時開始。"
帕金森病的一個典型特征是大腦中一個名為黑質的區域大量多巴胺能細胞的死亡,最新的影像學研究表明,這種損傷早在明顯癥狀出現前數年便已開始。科學家推測,損害黑質的毒性蛋白質或許最先在嗅球中積聚,并以嗅覺喪失的形式作為帕金森病最早期的信號之一顯現。
嗅覺喪失同樣可能是多種其他神經退行性疾病的早期征兆,包括阿爾茨海默癥和路易體癡呆,斯坦福大學嗅覺和味覺障礙治療項目主任扎拉·M·帕特爾說。它還與其他疾病密切相關:"比如,抑郁癥患者的嗅覺能力會發生改變,精神分裂癥患者如此,自閉癥患者也如此,"她說。各種中樞神經系統功能的變化都可能以某種嗅覺障礙的形式表現出來。
事實上,研究人員已將嗅覺障礙與多達139種神經系統、軀體和先天性/遺傳性疾病聯系起來,涵蓋范圍從酒精中毒到寨卡病毒/格林-巴利綜合征。這些關聯的本質尚不明確。嗅覺喪失可能是某種同時影響嗅球及大腦其他區域的疾病的早期指標,帕金森病似乎正是如此;也有可能,嗅覺喪失本身在一定程度上加劇了某些疾病的發展。研究人員懷疑,嗅覺系統參與調節與認知、記憶和情感相關的高級腦功能——而這些功能與多種精神疾病密切相關,嗅覺喪失可能會使這些狀況進一步惡化。
科學家們還在探索嗅覺系統的炎癥反應是否與精神分裂癥的大腦變化有關。此外,嗅覺缺失會使人失去對環境危險(如煙霧或變質食物)的感知能力,這促使部分研究人員將嗅覺喪失定性為一個公共衛生問題。
嗅覺的復雜機制
科學家估計,人類能夠感知數以百萬計甚至多達萬億種不同的氣味。"我們周圍充滿了漂浮的分子,"紐約大學格羅斯曼醫學院神經科學家德米特里·林伯格說,"但我們仍未破解大腦如何將這些分子轉化為感知的密碼。"
20世紀90年代初,琳達·巴克和理查德·阿克塞爾發現了哺乳動物體內約1000個不同基因組成的龐大家族(占基因組相當大的比例),這些基因編碼數量相當的特化嗅覺受體,這項研究于2004年榮獲諾貝爾獎,開創了現代嗅覺研究的新紀元。
我們現在已知,嗅覺信號最初會繞過丘腦——大腦的中央中繼站。其他所有感覺信號在抵達皮質之前都要經由丘腦過濾,而嗅覺信號則直接進入邊緣系統(杏仁核和海馬體)。大腦通過解讀一種獨特的編碼——即被激活受體的特定組合——來識別特定氣味。目前正在進行的研究正在繪制這些鼻腔受體信號如何被系統性地組織并傳送到大腦特定區域,從而喚起氣味感知、記憶和行為的完整圖譜。
另一個有趣的發現:在處理氣味信息時,"從你兩個鼻孔傳入的信號,并不會在大腦中融合成一團混合的活動,"賓夕法尼亞大學博士后研究員納茲·迪克奇利吉爾說,她曾聯合撰寫了2024年《心理學年度綜述》中一篇關于人類嗅覺系統的深度綜述,"它們始終作為獨立的信息通道被保留下來。"這意味著,大腦或許能追蹤氣味是由哪側鼻孔捕捉到的,從而幫助判斷氣味在空間中的來源位置。
嗅覺訓練:恢復的希望
對于嗅覺喪失患者而言,最迫切的問題是:嗅覺能否恢復?
凱利第一次了解到嗅覺訓練,是一位醫生在閑聊中偶然提起的。這種方法有點像嗅覺的物理治療:患者每天兩次練習嗅聞一組熟悉的氣味——傳統上采用檸檬、玫瑰、丁香和桉樹的氣味——專注于識別這些標注好的氣味并嘗試回憶其感受。這一方法的目標是通過反復練習,促進新受體細胞生成,并借助神經可塑性——即大腦將神經元重新連接以執行新任務的能力——來恢復嗅覺。
帕特爾主導了美國首個嗅覺訓練隨機對照試驗,她表示,針對其團隊研究過的每一種嗅覺喪失病因,約有30%的患者在數月訓練后出現了改善。在那項研究中,35名經賓夕法尼亞大學嗅覺測試(該領域的標準評估方法)確認存在嗅覺喪失的患者被隨機分為嗅覺訓練組和對照組,接受為期六個月的干預。
研究僅納入嗅覺喪失超過一年、且病因為感染后遺癥或不明原因的患者。研究人員將患者的基線得分與六個月后的得分進行比較,改善幅度達到10%或以上即視為顯著改善。實驗組19名患者中,6名出現顯著改善,而對照組16名患者中僅有2名有所改善。在其他研究中,帕特爾及其同事還發現,若將嗅覺訓練與類固醇鼻腔沖洗相結合,改善率可高達50%。
2024年發表的一項涵蓋36項嗅覺訓練研究的薈萃分析指出,嗅覺訓練對提升所有嗅覺功能維度具有"顯著且具統計學意義的積極效果"。納入該薈萃分析的個別研究顯示,經過12至16周的訓練后,改善幅度從11%到68%不等;另有一篇研究發現,訓練時間越長,受益人群越多(58%對比71%)。
帕特爾坦言,嗅覺訓練并非萬全之策,但對部分患者而言似乎確實有效——而且操作簡便、成本低廉。她已編寫了一套易于操作的指導說明,供患者自行使用。此外,也有初步證據表明,嗅覺訓練或許有助于改善抑郁癥狀和認知功能。英國研究人員近期對23項針對55歲及以上嗅覺喪失患者的嗅覺訓練研究進行了綜合分析,得出結論認為,嗅覺訓練與"嗅覺功能的可測量改變、認知功能的提升(尤其是語義流暢度和工作記憶)、抑郁癥狀的減輕以及認知衰退的防護"具有相關性。不過他們也指出,需要更多研究才能得出更確定的結論。
凱利認為,嗅覺訓練讓她重拾了部分嗅覺。治療開始約兩年后的某一天,她正身處奧地利阿爾卑斯山,突然感到了某種改變——她聞到了松樹的氣息,以及附近伐木場飄來的鋸木香。"我的胃里涌起一陣悸動,內心深處有什么東西被喚醒了,"她說,"那感覺像是:'我還活著。'"
關于嗅覺的每一項新發現,都讓科學家離理解嗅覺與大腦的關聯更近一步,也讓人類更接近借助這一關鍵感官揭示乃至預防疾病的目標。凱利認為自己是幸運的。她的嗅覺尚未完全恢復,但已經回來了。而對于像她這樣的患者而言,重獲嗅覺,不僅僅是重新能夠聞到氣味,更是重新回歸這個世界。
Q&A
Q1:嗅覺喪失(嗅覺缺失癥)是什么原因造成的?
A:嗅覺喪失的原因多樣。病毒感染可侵襲嗅覺支持細胞導致暫時性喪失,支持細胞再生后通常可恢復;頭部外傷可能損傷嗅覺神經;過敏或鼻竇感染引發的炎癥也會導致嗅覺障礙。此外,新冠病毒是近年造成大規模嗅覺喪失的重要原因,約60%的新冠患者曾出現嗅覺喪失。部分患者病因不明,少數人會遭受持久性損傷。
Q2:嗅覺喪失和帕金森病、阿爾茨海默癥有什么關系?
A:嗅覺喪失可能是多種神經退行性疾病的早期信號。以帕金森病為例,科學家推測損害大腦黑質的毒性蛋白質可能最先在嗅球積聚,導致嗅覺喪失成為最早出現的癥狀之一,時間甚至早于運動障礙數年。阿爾茨海默癥和路易體癡呆患者同樣常見嗅覺改變。此外,抑郁癥、精神分裂癥、自閉癥患者的嗅覺能力也普遍存在異常。
Q3:嗅覺訓練能有效恢復嗅覺嗎?怎么做?
A:嗅覺訓練對部分患者有效。方法是每天兩次嗅聞檸檬、玫瑰、丁香、桉樹等固定氣味,專注識別并回憶氣味感受,通過反復刺激促進神經可塑性和受體細胞再生。研究顯示約30%的患者經數月訓練后有所改善,若配合類固醇鼻腔沖洗,改善率可達50%。訓練時間越長,受益人群越多。該方法簡便且成本低廉,同時可能對改善抑郁和認知功能有一定幫助。
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