据科学日报报道，一种气味对于生物体来说是否令人愉悦还是恶心不仅仅是味道的问题。一个生物体的存活往往取决于它区分气味的能力，因为气味可以提供有关食物来源、产卵地点和合适配偶的重要信息。然而，气味来源可能也是致命危害的迹象。

德国耶拿马克斯普朗克化学生态学研究所BMBF嗅觉编码研究小组的科学家们发现对果蝇而言，气味的质量和强度可以映射在所谓的侧角上。他们创造了一张果蝇大脑里部分嗅觉处理系统的空间地图，并显示侧角可以被分离成三个活跃区域，每一个区域代表一个气味种类。这些种类主要是分为好闻的气味和难闻的气味，以及强气味和弱气味。这些分类对果蝇的行为有着直接的影响，暗示着侧角的功能类似于脊椎动物大脑里的杏仁核。杏仁核在感觉印象和危险评估方面起着至关重要的作用，而侧角可能亦如此。

大脑如何区别好闻和难闻的气味？

为了生存，生物体往往能够感知周围环境里的信息并相应的调整自己的行为。动物利用感官，例如视觉和嗅觉，感知周围环境里的视觉线索或者气味从而处理并评估这些信息，并通过感官将这些信息传递之大脑。它们必须能够区分好和坏的气味。在寻找食物和配偶时，好闻的气味是非常重要的信号。雌性昆虫会利用嗅觉信号选择合适的产卵地点。而另一方面，难闻的气味可能暗示着危险，例如腐烂或者有毒的食物。

现在功能成像方法显示这些感官感知会引起大脑里的特定反应样式：取决于处理的信息的不同，不同的大脑特定区域会被激活。如果一种气味被评为令人愉快或者恶心，那么这种分类方法被称为快乐效价。“果蝇研究揭示了气味特征可以通过快乐效价的程度以及气味强度来定义，它将刺激大脑更高级区域的活动，也就是侧角。取决于一种气味是否好闻，以及气味强弱，侧角里空间分离的不同区域会呈现大脑活动。”

“我们非常惊讶的发现侧角，也就体积相当于触角神经叶大小的大脑区域，可以被分离成三个活跃区域，而触角神经叶大约由50个功能单元组成。”BMBF嗅觉编码研究小组负责人西尔克·萨克森（Silke Sachse）总结说道。“我们的结果显示更高级大脑代表了气味的种类，例如好闻或者难闻，而非气味的类型，后者体现在更低级的处理阶段，例如触角和触角神经叶。”

与很多其它感官网络一样，果蝇的嗅觉回路包含了到达更高级大脑的空间上独特的通道，高级大脑包含兴奋和抑制投射神经元。投射神经元是将感官信号传输给神经系统其它区域的神经细胞。尤为显著的是，这项研究调查的抑制投射将第一处理中心触角神经叶的嗅觉信息传输给侧角同时绕开蕈形体，后者是学习和记忆的中心。这种抑制投射神经元可以被分为两个形态群：第一个子集处理有关一种气味是吸引人还是令人排斥的信息，第二个子集处理这种气味强度的信息。为了测试这些神经元的功能性，科学家们研究了这些神经元处于不活跃状态的果蝇。

“有趣的是，我们观察到果蝇并未被任何气味吸引，但是忽然它开始躲避高度有吸引力的气味，例如香醋，因此我们总结认为抑制投射神经元会调节对气味的吸引力，从而辅助果蝇找到食物来源或者产卵地点。” 西尔克·萨克森解释道。此外，额科学家们能够鉴别侧角里的高级神经元，以及那些专门代表排斥性气味的神经元。这些神经元通过突触与抑制性投射神经元进行交流。

研究人员认为果蝇触角的功能可以与脊椎动物大脑里的杏仁核相比拟。以人类为例，杏仁核在当前形势的情绪评估以及风险评估方面起着主要作用。如果杏仁核受损，那么人类将无法表现出恐惧或者倾略性。然而，杏仁核的损伤也会抑制至关重要的飞行或者防御反应的触发。科学家们提出假设称侧角可能对果蝇具有相似的效应。然而，这一假设到目前仍仅是一种猜想，因为触角无法被选择性的失活。

在这项研究里，马克斯普朗克的研究小组鉴别了侧角作为气味信息的处理中心并会引发内在的气味引导的行为。好闻和难闻的气味是在侧角不同区域里被空间编码的。仍需要进一步实验查明这一空间地图是否会转化为昆虫的行为决定。科学家们仍在鉴别侧角里的高级神经元以完成从外围到大脑中心的嗅觉回路，行为决策产生于大脑中心，它会继而引发有目的性的气味引导行为。