科學趣聞二則：有關鼻子和眼睛

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趣聞之一 說不出來啥氣味？

有關色彩的辨別和命名，對於大多數人來說都很容易。我們很輕鬆地就能說出紅橙黃綠青藍紫等各種顏色。但是，對於氣味來說，找到準確的形容詞就沒這麼簡單了。

人們認為，嗅覺是一種啞巴知覺，缺乏合適的語言去描述和表達。在講英語的人群中進行的數十年的研究似乎證實了這一點。

不過，這也有例外。有一群居住在馬來半島，以狩獵採集為生的Jahai人。對他們來說，氣味和顏色一樣容易表述，他們的這種表達能力比那些說英語的富人們要厲害得多。問題是，造成這種差異的原因是什麼呢？

科學家猜測，要麼是Jahai人對氣味異常敏銳，要麼是說英語的人在這方面有所欠缺。

（Jahai人。來源：wikimedia.org）

為了一探究竟，科學家選取了兩群生活在熱帶雨林中的人，以狩獵採集為生的Semaq Beri人，和以園藝種植貿易為生的Semelai人。他們在相似的環境生活，說相似的語言。對氣味的感知和表述會有差別嗎？

A,C：Semaq Beri人的生活小景。B,D：Semaq Beri人的生活小景。

這項研究發表在1月18日的《當代生物學（Current Biology）》上。發現Jahai人對嗅覺的特殊感知與他們的生活方式有關。

科學家招募了20名Semaq Beri人和21名Semelai人，來觀測他們對色彩和氣味的表述能力。假設對氣味的表述與人群的文化習慣有關，由於Semaq Beri人與Jahai人的社會行為相似，但不同與Semelai人，科學家推測他們對氣味的表述也應該有所不同。

於是，科學家選用了桔子、皮革、肉桂、薄荷、香蕉、檸檬、甘草、松節油、大蒜、咖啡、蘋果、丁香、菠蘿、玫瑰、茴香和魚類共16種氣味。

在顏色方面，科學家採用了80個孟塞爾色片，於四個不同亮度呈現20個等距色調。受試者只需簡單地回答：這是什麼味道？或者，這是什麼顏色？

最終結果清晰可見：狩獵採集者Semaq Beri人就像狩獵採集者Jahai人一樣，在這些測試中能夠輕鬆地表述氣味和顏色。另一方面，非狩獵採集者Semelai人則表現得像講英語的人那樣，氣味讓他們很無語……

看來，嗅覺感知能力對於居無定所的狩獵採集者來說，是非常強大的，而對那些已經定居生活的人們來說，則相對變弱了。這項研究結果表明，與其他感官輸入能力相比，人們的社會生活方式越文明，感知氣味的重要性就越低——這是文化適應帶來的後果。

科學家認為，嗅覺差異並不僅是神經系統的結構差異造成，文化差異可能有著更為突出的影響。

那麼，更多的問題也來了：

其他地方的狩獵採集者是否也有類似現象？狩獵採集者區分不同氣味的能力是否也更強？文化差異如何與嗅覺生物基礎相互作用產生影響呢？不同人群的嗅覺相關基因的表達是否有差異？

可惜，這篇論文並沒有告訴我們答案。不過，科學家應該已經在鍥而不捨的展開研究啦。

趣聞之二： 睡著請閉眼

身體中發生的很多生理活動都不那麼容易被察覺。當你處於清醒狀態，瞳孔的大小也會經常變化。當你玩手機看這篇文章時，當你登高遠眺時，瞳孔的大小是不一樣的。這種變化反映了你時常變化的注意力，也反映了你對周遭環境事物的不同警覺程度。

那麼，當你睡著了，閉上眼睛時，瞳孔處於什麼狀態呢？

想研究這個問題還真不容易，很明顯的原因是，閉著的眼皮像帘子一樣遮住瞳孔，無法進行瞳孔大小的測量。你或者會問，研究睜著眼睛睡覺的人不就行了嗎？……還真不知道這樣的人是否存在。不過，睜著眼睡覺的小鼠是有的。

1月18日，《當代生物學（Current Biology）》上報道了一項研究，科學家採用了一種小鼠瞳孔追蹤系統來追蹤小鼠瞳孔的大小變化。

這項新系統的裝置帶有一個靠近小鼠頭後部的紅外燈。光線穿過小鼠頭骨和大腦之後，能夠照亮眼睛的後部。當用紅外相機對眼睛進行成像時，瞳孔將顯示為一個明亮的圓圈。

科學家獲得的圖像表明，小鼠的瞳孔大小在睡眠時發生有節律的波動，這些波動並不是隨機的，而是與睡眠狀態的變化密切相關，甚至可以精確地指示睡眠的不同階段：瞳孔越小，睡眠越深。

這種變化的背後有著怎樣的生物學解釋呢？

科學家發現，睡眠過程中瞳孔大小的變化並不是被動現象，它是由副交感自主神經系統主動控制的。證據表明，小鼠瞳孔在深度睡眠時變小，是在保護自己免於被突然的強光所驚醒。

人們常說：眼睛是心靈的窗戶。這話一點不假，睡覺休息使，變小的瞳孔阻斷了感官輸入，我們身體的疲勞得到恢復，心緒得到調整，記憶得到鞏固。原來，閉上眼皮、縮小瞳孔的小動作竟然如此重要。

大家可別小看這項測量瞳孔的新技術，它可能在人類的醫學領域大有所為。現在，有很多專門為了保證高質量睡眠而建的睡眠診所和研究所，其中，記錄睡眠時的大腦活動是一項重要內容。這項無創瞳孔追蹤技術或許可以替代電極，來監測和記錄大腦活動呢。

參考資料：

1 Majid and Kruspe, Hunter-Gatherer Olfaction Is Special, Current Biology (2017), https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.12.014

2 Yu¨ zgec? et al., Pupil Size Coupling to Cortical States Protects the Stability of Deep Sleep via Parasympathetic Modulation,

Current Biology (2017), https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.12.049

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