空气中的味道分几种？记忆为什么会与气味连接在一起？
关于分几种，@Mon1st 答的比我们的好。此前我们写的是：人能闻到的气味的数量超过10^12（1万亿），但是对气味的分类没有定论。有人从气味的quality来分，有人从嗅质（odorant）的化学结构分，目前看，这些都是描述性的。不像光的三原色那样有明确的生理基础。（Bushdid, C., Magnasco, M. O., Vosshall, L. B., & Keller, A. (2014). Humans can discriminate more than 1 trillion olfactory stimuli. Science, 343(6177), 1370–1372. Humans Can Discriminate More than 1 Trillion Olfactory Stimuli）  今天想先具体聊聊第二个问题“记忆为什么与气味连接在一起”。 这个问题让我想到辛晓琪的《味道》。 想念你的笑，想念你的外套，想念你白色袜子，和你身上的味道…… 不知道你是否有过这样的体验，因为一种气味的出现，往事点滴会随之涌上心头，让人唏嘘感叹。 气味就是这么任性，常常在不经意间触发我们对一件事或一个人的记忆，这样的记忆往往伴随着丰富而动人的情绪体验。 那么，气味是如何做到这一点的呢？或许我们可以从嗅觉系统的结构特性上找到一些线索。  从神经解剖上看，嗅觉系统和负责情绪、记忆编码的边缘系统高度重合。空气中的气味分子进入鼻腔后，与嗅粘膜上的嗅觉感受器结合，诱发嗅觉感觉神经元的神经电冲动，进而将嗅觉信息传入嗅球。边缘系统的众多结构都直接或间接的接受嗅球的投射。 这里尤其要提到杏仁核（Amygdala）、眶额皮质（Orbitofrontal Cortex）和海马（Hippocampus）。 杏仁核与情绪反应和情绪记忆密切相关，它接受嗅球的直接投射。因此，信息从嗅觉感受神经元到杏仁核，最短只需要跨越两个突触。 眶额皮质和海马接受次级的嗅觉投射，它们离嗅觉感受神经元间也只有三个突触的距离。其中，眶额皮质位于前额叶的腹侧，在嗅觉、情绪调控、学习、行为决策等复杂的脑功能中都扮演着重要的角色。它还和人格有关：一个名叫Phineas Gage的铁路工人就曾因为眶额皮质损伤而出现了明显的人格改变。 而海马，这个颞叶内侧的结构，则和我们的记忆有着千丝万缕的联系。它负责多种形式的记忆，其中的情景记忆可以帮助我们进行时间旅行，去重新体验亲身经历的事件。海马还负责对短时记忆内容加以巩固，使之进入长时记忆。老年痴呆（阿兹海默）病中，海马是最先受损的脑结构之一，所以老年痴呆的早期表现就包括短时记忆障碍及定向障碍，患者常常记不住事情，还会在路上走丢。  2. 不经意间唤醒自传体记忆 嗅觉系统的这种解剖“优势”使得气味天然地成为情绪性记忆的触发线索。当然，气味的触发作用还需要个体在生活中对气味及其所处情境的接触和体验。法国小说家普鲁斯特在《追忆似水年华中》有这样的描写： “天色阴沉，看上去第二天也放不了晴，我心情压抑，随手掰了一块小玛德莱娜浸在茶里，下意识地舀起一小匙茶送到嘴边。可就在这一匙混有点心屑的热茶碰到上颚的一瞬间，我冷不丁打了个颤，注意到自己身上正在发生奇异的变化。我感受到一种美妙的愉悦感，它无依无傍，倏然而至，其中的缘由让人无法参透。” 原来，小玛德莱娜点心浸在茶里的气味是作者小时候拜访姨妈家时经常闻到的味道。正是这一点，激活了作者对往事的记忆，随之而来的是当时情境下的温馨和愉悦体验。 上面的例子包含了至少三方面的重要信息。 第一，气味唤醒的经历通常属于自传体记忆，带有很强的情绪体验，并且往往涉及那些最初与该气味有关联的事件和经历； 第二，对于气味的记忆可以持续很长的时间，最容易在童年时期形成，并且能持续几十年甚至一辈子； 第三，气味与记忆事件之间的关系并不需要个体有意识地感知到，事实上，气味往往在不经意间起作用。  3. 研究实证 过往的研究为上述的几点提供了实证基础。 1) 首先，自传体记忆的确是与气味最为相关的记忆形式。 自传体记忆是指对个人生活事件和场景及随行的自我体验的整体记忆。 例如，在Chu和Downes (2002)的研究中，受试者根据一个气味名称来回忆某个特定时段的经历；之后，他们在接触刚才的气味标签、与标签对应或无关的气味、或者视觉刺激的情况下进一步回忆；最后，他们需要对刚才回忆中的情绪体验打分并写下回忆的内容。 结果显示，那些闻到相对应气味的受试者不仅有着更强烈的情绪体验，也对回忆事件有着更为详细的描述；这让气味对自传体回忆的线索作用得到了实验的佐证。 而在现实生活中，因为有着亲密的关系，对方的气味经常会出现在双方共同经历的事件中，该气味就会牢牢地被你记住。一旦在后来的生活中出现这种气味，过往的种种就会如时光倒流一样重现心头。 2)研究人员还发现，在嗅觉的长时记忆中，某个气味与最初绑定的事物的联系要比它与随后绑定的事物之间的联系更为强烈和紧密。 在Yeshurun等人（2009）的实验中，受试者先学习正性和负性的嗅觉/听觉刺激（例如，桃子和臭鱼的气味/吉他和尖锐刺耳的声音）与中性视觉图片之间的关联。在一周之后进行的测试中，与图片关联的负性嗅觉和听觉刺激都表现出首因效应，即先出现的那个负性刺激与图片之间的联系更为强烈。 有意思的是，在核磁共振扫描中，当受试者看到图片时，最初与气味绑定的图片相比声音能显著的激活海马，而这种激活的表征直接预测了受试者在八天后重测时对气味的联结记忆。这充分反应了早期形成的气味记忆会和相应的场景形成更紧密的联系。 回顾我们的人生经历，对于某个特定气味的印象总是停留在第一次接触这种气味的场景中。后来的经历中即使在某个不同的场景下再次闻到同样的气味，在这场气味主导的新旧记忆较量中也往往是起先遇到的事件能够获得最终的胜利。 3)关于嗅觉记忆的持久性也得到了相关研究的证实。 Willander和Larsson（2006）招募了一些60到80岁老年被试，让他们根据真实的气味或者文字线索来回忆相关的自传体记忆。结果显示，气味相比文字线索更能让人回忆起童年时期（6-10岁）的记忆。 Haller等人（1999）也发现，在人工喂养的婴儿奶粉中加入香草，这些婴儿在约28年后的实验中会相比母乳喂养者更偏好掺杂香草的番茄酱。 这些研究说明，气味的长时记忆是非常持久的，甚至会长达一辈子，而且常常表现为我们对特定气味的偏好。 很多人会惊讶于气味触发记忆时“其中的缘由让人无法参透”。其实，气味“毫无缘由”地影响行为是个普遍的现象。例如，在牙科诊所用橘子或薰衣草气味作为背景气味，等待就诊的患者会不由自主地降低其焦虑水平。 在实验室的研究中，睡眠过程中呈现的气味可以调节记忆联结，影响个体清醒状态时的行为，而且在这一过程中，往往具有情绪性的刺激和联结更为有效。可见，尽管气味与过去情境和那个ta之间的联系已经处在你的意识之外，这种联结还是足够牢固，可以带给你意想不到的惊喜。 也许有一天，在某个不经意的瞬间，有关于ta的熟悉气味会让你对往事的记忆都涌上心头，就像普鲁斯特的小玛德莱娜饼干一样，带给你历历在目的始末和沧海桑田的唏嘘；也会有一天，你会开始想念ta的气味或者与ta有关的物件的气味，不管是亲人或是恋人，曾经的点滴回忆都会经由一丝丝的气味牵扯出来，让人牵肠挂肚，百感交集。 参考文献 [1]Arzi, A., Shedlesky, L., Ben-Shaul, M., Nasser, K., Oksenberg, A., Hairston, I. S., et al. (2012). Humans can learn new information during sleep. Nature Neuroscience, 15, 1460-1465. [2]Chu, S., & Downes, J. J. (2002). Proust nose best: Odors are better cues of autobiographical memory. Memory & cognition, 30(4), 511-518. [3]Damasio, H., Grabowski, T., Frank, R., Galaburda, A. M., & Damasio, A. R. (1994). The return of Phineas Gage: clues about the brain from the skull of a famous patient. Science, 264(5162), 1102-1105. [4]Gottfried, J. A., & Zald, D. H. (2005). On the scent of human olfactory orbitofrontal cortex: Meta-analysis and comparison to non-human primates. Brain Research Review, 50(2), 287-304. [5]Haller, R., Rummel, C., Henneberg, S., Pollmer, U., & Köster, E. P. (1999). The influence of early experience with vanillin on food preference later in life. Chemical senses, 24(4), 465-467. [6]Willander, J., & Larsson, M. (2006). Smell your way back to childhood: Autobiographical odor memory. Psychonomic bulletin & review, 13(2), 240-244. [7]Yeshurun, Y., Lapid, H., Dudai, Y., & Sobel, N. (2009). The privileged brain representation of first olfactory associations. Current Biology, 19(21), 1869-1874. 作者：中国科学院心理研究所人类嗅觉实验室 出品：科学大院 科学大院是由博览运营的院官方科普微信公众号，欢迎订阅（ID： kexuedayuan），集齐中科全家桶：）