嗅出气味对人类行为的影响

一名年轻女子坐在实验室的躺椅上，等待着参加她认为是测试一些心电图设备的工作。一名研究人员走进房间，向志愿者打招呼，并与她握手。在简短的交谈之后，调查人员走出实验室，几秒钟后，志愿者就把手放在脸上闻了闻。

在2015年的一项研究中，一个隐藏的摄像机记录了几名参与者的相同行为¹．在某些情况下，位于志愿者鼻孔内的管子也被用来测量他们嗅探的强度和时间。以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的神经科学家诺姆·索贝尔(Noam Sobel)领导了这个项目，他认为这种行为很常见，类似于狗在公园里互相检查，以获取它们的情绪状态、健康状况或是否有伴侣的线索。“我们大多没有意识到这一点，但我们一直在取样，”他说。虽然握手的研究还没有被正式复制，但索贝尔认为这一发现与人们一整天都在无意识地从他们的手上收集气味数据的更广泛的模式是一致的。

自然展望的一部分:气味

科学家们一直认为，与其他哺乳动物的嗅觉相比，人类的嗅觉是一种不发达的感官——一种在进化过程中被遗弃的原始工具。大多数人通常不会注意到气味，只有在面包店或公共厕所里才会偶尔闻到气味。

但嗅觉研究人员现在认为，人类可以从他人产生的气味中提取出丰富的信息，包括可能影响我们行为和情绪状态的线索。COVID-19大流行给这项研究带来了新的紧迫性，因为许多人都在努力应对失去嗅觉长达数周甚至数月的意外后果。法国里昂神经科学研究中心的神经科学家Camille ferdenzzi - lemaitre说:“有些人确实不受嗅觉丧失的影响，但大多数人在日常生活中感到阻碍，在社交中也受到了影响。”

这些人类嗅觉信号的证据很有趣，表明了人类社会交流中一个被很大程度上忽视的维度的存在。但在一个发展中的研究领域，这些数据在很大程度上仅限于少数研究中相对温和的影响。因此，科学家们正致力于更复杂、更现实的研究设计，以帮助揭示气味在多大程度上引导人类行为。

自卑情结

对人类嗅觉的否定可以追溯到19世纪的法国解剖学家保罗·布罗卡(Paul Broca)，他绘制了负责语言的大脑结构。布罗卡指出，人类的嗅球——大脑中处理鼻孔中受体接收到的气味信号的结构——与其他已知严重依赖嗅觉的哺乳动物物种(如啮齿动物或狗)相比很小。他将人类描述为“嗅觉缺失者”，这意味着气味对引导我们的行为几乎没有影响。这样的错误观念给这一领域蒙上了一个多世纪的阴影。费城宾夕法尼亚大学的神经科学家杰伊·戈特弗里德(Jay Gottfried)说:“2001年我开始研究人类嗅觉时，这一领域的人很少。”

在某种程度上，这种对气味作用的低估是由于对我们复杂的气味感应装置的了解有限。人类嗅球的相对尺寸比预期的要小，与老鼠嗅球相比，人类嗅球占据的大脑体积少了200倍²．但这两种结构都包含大约1000万个感觉神经元。事实上，这个数字在各种各样的哺乳动物物种中都是非常一致的。而且，尽管戈特弗里德指出，啮齿动物和犬类的嗅觉比人类“优越得多”，但有强有力的证据表明，人类也有从气味中获取丰富信息的能力。

哺乳动物的嗅觉皮层与边缘系统广泛相连，该系统协调对刺激的情绪和行为反应。戈特弗里德说:“在某种程度上，这是爬行动物的系统——它都是关于探测食物和威胁的。”他指出，人类已经进化出了更复杂的大脑结构来管理行为和决策，但“同样的边缘回路保留了下来”。这种连通性将我们的嗅觉定位为重要的幕后玩家，在我们做出决定时引导我们走向安全和可取的事物，如食物和家庭，并远离威胁。戈特弗里德的实验室已经证明，人们完全可以根据气味信号使用心理地图来确定自己的方向。这表明人类具有利用气味线索导航的天生能力，这与许多其他动物的能力相似^3.．

在我们的早期，视力还不发达，嗅觉可能尤其重要。例如，基于气味的导航似乎在促进母乳喂养方面很重要。Benoist Schaal是法国第戎味觉和喂养行为中心(CSGA)的一位心理生物学家，他研究了兔子的哺乳行为，这种兔子的母亲通常每天只花5分钟喂它们的孩子。他的团队发现了一种能让晚餐铃声响起的信息素⁴．沙尔说:“这是乳头释放出来的信息，它能吸引幼崽，这样它们就能在5分钟内有效地找到乳头，并吮吸母乳。”

此后，他和他的同事们发现了有趣的证据，即母乳喂养的女性乳晕中的腺体可能会分泌类似的信号。这些信号的性质——可能包括牛奶本身存在的化合物——尚不清楚，但Schaal和同事们已经观察到一些显著的行为影响。Schaal说:“当我们从哺乳期母亲身上提取这些分泌物，并将其呈现给婴儿时，所有的婴儿都通过用嘴和吸气做出了非常强烈的反应。”新生儿优先将注意力集中在有这些气味的垫子上，并表现出与进食相关的物理行为，包括积极地朝着母体气味的方向移动⁵．

婴儿似乎也使用他们的嗅觉，这变得很有用在子宫内在怀孕的最后三个月——在视力成熟之前识别家庭成员。例如，沙尔和他的同事、CSGA的黛安·雷科(Diane Rekow)和阿诺德·勒鲁(Arnaud Leleu)在2021年表明，暴露在母亲的气味中，婴儿与人脸识别有关的大脑活动急剧增加⁶．这可能是帮助婴儿迅速与照顾者建立情感联系的重要组成部分。

可怕的香味

随着人类的成长，视觉逐渐成为引导我们周游世界的感官。但有证据表明，嗅觉线索在社交场合导航和对他人情绪做出反应方面继续发挥着微妙的作用。到目前为止，这一领域的大部分工作都集中在依赖嗅觉，根据其他人产生的气味线索引导我们远离危险情况。费城莫奈尔化学感官中心的心理学家瓦伦蒂娜·帕尔玛说:“我们能闻到恐惧。”她说，即使人们没有意识到自己闻到了什么，这种气味也会引发强烈的生理和心理反应。“这意味着我们会更加回避，或者更快地审视环境，或者我们会自我报告说我们感觉更糟糕。”

例如，2012年荷兰乌得勒支大学(Utrecht University)的一项研究收集了观看恐怖电影中令人恐惧场景的人的腋下汗液⁷．然后，研究人员将其他志愿者暴露在这些样本的气味中，并监测他们的反应。乌得勒支大学的心理学家Monique Smeets参与了这项研究，他指出，这些气味会引发恐惧反应的面部和行为特征，而在情绪中立的情况下收集的汗液则不会。“这以一种含蓄的方式显示了情绪的传染，”Smeets说。索贝尔说，他和他的团队还观察到，恐惧引起的出汗会引发强烈的生理反应，比如心率加快和血压升高。

积极情绪对嗅觉的影响还没有得到充分的研究，但Ferdenzi-Lemaitre认为有进化的理由可以支持编码良好感觉的气味信号的存在。她说:“它让人们相互联系，解决问题，更有创造力，有助于社会凝聚力。”Smeets和她的同事进行了实验，在实验中，研究人员收集了志愿者在观看喜剧时的气味样本，然后监测其他参与者在接触这些气味时的反应⁸．他们的结果显示，情绪传染的模式与恐惧实验中看到的相似。但也许更重要的是，当Smeets和她的团队使用气相色谱和质谱法比较与恐惧和快乐相关的样本时，很明显，这些汗水样本含有不同的气味化合物组合⁹．“这并不意味着我们发现了恐惧或快乐的化学特征，”她说。“但它至少支持了一种观点，即它们是不同的。”

人类嗅觉研究中最具争议的领域之一涉及嗅觉对选择伴侣的影响。几十年来，人们对几种可能对性吸引力有潜在影响的人类信息素进行了大量研究——尤其是雄甾二烯酮和雌甾四烯醇化合物。但是英国牛津大学的动物信息素研究员Tristram Wyatt对这些所谓的信息素的证据深表怀疑。怀亚特说:“恐怕这些都是垃圾。”他在2015年写了一篇评论¹⁰在这篇文章中，他列出了数据中的弱点并定义了真正的信息素应该表现出的特征。这些包括特定分子或混合物在自然浓度下持续引起特定行为反应的能力。怀亚特说:“人类可能有信息素，但(雄甾二烯酮和雌甾四烯醇)还没有达到这个更实际的定义。”

除了信息素，在动物王国里还有另一种被普遍提出的选择配偶的嗅觉机制。众所周知，许多物种受气味线索的引导，这些线索与免疫系统中涉及的一组高度可变的基因有关，并编码主要组织相容性复合体(MHC)。具体来说，一些物种的成员更喜欢与具有高度不同的MHC基因图谱的气味的配偶配对，这与低亲缘关系相关。英国斯特灵大学的心理学家克雷格·罗伯茨说:“你可以在每一种脊椎动物分类中看到基于mhc的交配:鱼、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物。”原则上，这种机制可以降低近亲繁殖的可能性，并产生能够引发对感染威胁更多样化免疫反应的后代。

这些MHC特异性气味信号的来源尚不清楚，但进化生物学家克劳斯·韦德金德(Claus Wedekind)在1995年领导的一项研究表明，有生育能力的女性通常更喜欢MHC基因序列截然不同的男性的体味¹¹．然而，随后的研究得出了相互矛盾的结果，罗伯茨和他的同事在2020年对文献进行的荟萃分析发现，没有明确的证据表明人们的择偶偏好基于mhc¹²．作者将此归因于这些研究的规模和范围有限，包括对欧洲血统的人的关注狭窄。但人际关系的复杂性也不容忽视。罗伯茨说:“我们对性格、幽默感、作为伴侣的可靠性以及其他很多方面都感兴趣。”“探测一个微小的影响将是困难的。”

寻找气味

这些研究强调了从其他感官刺激中梳理出嗅觉信号对行为的影响的挑战。例如，当有强有力的证据表明由气味引起的行为反应时，研究人员必须找出导致这种影响的化学物质或化学物质的组合。

在2021年的一项研究中，索贝尔的团队描述了一种这样的分子——十六进制分子¹³．研究小组发现，这种化合物是从婴儿的头皮分泌出来的，似乎可以减轻男性的攻击性，并促进女性的攻击性。这些行为影响可能有助于确保新生儿的安全和健康，特别是因为哺乳动物的母性攻击通常是针对对后代的威胁。但这一发现也是一个幸运的突破;索贝尔认为是德国的同事引起了他的注意，他们已经了解到这种化合物在老鼠身上可以减轻压力。

在缺乏一个清晰的、进化上保守的起点的情况下，研究人员必须系统地对我们身体分泌物的化学成分进行分类。这是具有挑战性的，原因有很多，包括这些化合物可能存在于低水平，或随着时间的推移而变化。罗伯茨和他的同事们已经开始使用一种用于大气化学研究的高度敏感技术。这种方法被称为质子转移反应飞行时间质谱法，可以实时检测空气中气味化学物质的微小变化。罗伯茨说:“我们希望能够记录体味，并寻找特定的变化。”

更多信息来自《自然展望》

更多、更高质量的样品也至关重要。索贝尔对一些团体如何激发志愿者的恐惧(例如使用恐怖电影)表示怀疑，他发现了一种更有效的替代方法。“我们把它们扔出飞机，”他说。他正在与以色列军方合作，收集第一次跳伞的伞兵的腋汗，这已经产生了数千个充满恐惧的标本，用于进一步的描述。

一些研究嗅觉线索的行为反应的初步工作，可能会被过去十年里震动心理学世界的可重复性危机的潜在因素所混淆。怀亚特说:“像其他心理学一样，很多文献都是基于非常小的样本——以及对这些样本进行大量分析的机会。”这就为P-hacking -摆弄收集到的数据，得出统计上可行的事后解释，而不是设计实验来检验预先设定的假设。但怀亚特认为，该领域的许多研究人员已经把这个问题放在心上，并正在开发设计更稳健的改进研究。

还有一个问题是，这些实验室研究——让人们在受控环境中嗅闻浸泡过气味的卫生巾或t恤——能准确反映现实生活中的情况吗?“有很多潜在的混乱，”戈特弗里德说，“我没有看到足够的共识来说服我，这是生态上有效的东西。”这些因素包括衣服、卫生和化学香水的影响，以及高收入国家普遍存在的空气污染对鼻子的影响，这些研究大多是在高收入国家进行的。这并不一定意味着嗅觉对行为的影响不存在——只是需要更深思熟虑的研究来理解它们以及它们的影响程度。这可能包括选择来自非西方社会或工业化程度较低的国家的参与者，或者重点关注年轻人。罗伯茨说:“在择偶方面，在我们倾向于测试的年龄更小的时候，这可能非常重要。”他假设，对接近青春期的人进行的研究可能会揭示出更强的影响。青春期与荷尔蒙激增和体味变化有关。

但是，即使嗅觉对行为和心理社会的影响仍然不明确，COVID-19大流行已经非常清楚地表明，嗅觉丧失可能会剥夺人类经验中不可替代的重要方面。作为她研究的一部分，Smeets与嗅觉缺失症患者一起工作。“他们似乎感觉不再那么沉浸在生活中，”她说。“当我们谈论嗅觉缺失症时，通常是说他们无法闻到或享受他们的食物，这很重要，但我认为还有比我们意识到或测量到的更多的东西。”