感覺系統/嗅覺系統/訊號處理
| 物質 | mg/L 的 Ari |
|---|---|
| 乙醚 | 5.83 |
| 氯仿 | 3.30 |
| 吡啶 | 0.03 |
| 薄荷油 | 0.02 |
| 碘仿 | 0.02 |
| 丁酸 | 0.009 |
| 丙硫醇 | 0.006 |
| 人工麝香 | 0.00004 |
| 甲硫醇 | 0.0000004 |
只有接觸到嗅覺上皮的物質才能激發嗅覺受體。 右表顯示了一些代表性物質的閾值。 這些數值反映了嗅覺受體的巨大敏感性。
值得注意的是，人類可以識別超過10,000種不同的氣味。 許多氣味分子在化學結構上只有細微的差異（例如立體異構體），但仍然可以區分。
嗅覺系統的一個有趣特點是，一個看似缺乏高度複雜性的簡單感覺器官可以介導超過10'000種不同氣味的辨別。 一方面，這是由大量的不同氣味受體實現的。 嗅覺受體的基因家族實際上是迄今為止在哺乳動物中研究過的最大的家族。 另一方面，嗅覺系統的neural net在其1800個嗅球小球中提供了一個二維地圖，該地圖對於每個氣味分子都是獨一無二的。 此外，每個小球中的細胞外場電位會振盪，而顆粒細胞似乎會調節振盪的頻率。 振盪的確切功能尚不清楚，但它可能也有助於集中到達皮層的嗅覺訊號 [2]
嗅覺包括從氣味分子物理空間（嗅覺物理化學空間）到資訊處理神經空間（嗅覺神經空間），再到氣味感知空間（嗅覺感知空間）的一系列轉換。[3] 這些轉換的規則取決於獲得每個空間的有效指標。
由於感知空間代表了氣味測量的“輸入”，因此它的目標是以最簡單的方式描述氣味。 對氣味進行排序，以便它們在空間中的相互距離賦予它們相似性。 這意味著，在這個空間中，兩種氣味越接近，它們就越相似。 因此，該空間由稱為感知軸的東西定義，這些軸以一些任意選擇的“單位”氣味為特徵。
顧名思義，神經空間是由神經反應生成的。 這導致了大量的氣味誘導活動資料庫，可以用來構建一個嗅覺空間，其中相似性的概念作為指導原則。 使用這種程式，如果不同的氣味分子產生類似的神經反應，則它們預計將是相似的。 可以從Glomerular Activity Response Archive[4]訪問該資料庫。
識別生物相互作用的分子編碼的需要，使得物理化學空間成為迄今為止描述的嗅覺空間中最複雜的一個。 R. Haddad 建議，一種可能性是，透過使用方差度量或距離度量，用大量的分子描述符來表示每個氣味分子，從而跨越該空間。[3] 在他的第一個描述中，單個氣味分子可能具有許多物理化學特徵，並且預計這些特徵將在具有氣味的分子世界中以不同的機率出現。 在這種度量中，由氣味分子的描述生成的正交基導致用單個值來表示每個氣味分子。 而在第二個度量中，該度量用一個包含 1664 個值的向量來表示每個氣味分子，該向量基於氣味分子在 1664 維物理化學空間中的歐幾里得距離。 第一個度量使感知屬性的預測成為可能，而第二個度量使氣味誘導的神經反應模式的預測成為可能。
- ↑ Ganong, W. F., & Barrett, K. E. (2005). Review of medical physiology (Vol. 22). New York: McGraw-Hill Medical.
- ↑ Paxinos, G., & Mai, J. K. (2004). The human nervous system. Academic Press.
- ↑ a b Haddad, R.; Lapid, H.; Harel, D.; Sobel, N. (2008). "Measuring smells". Current Opinion in Neurobiology. 18 (4): 438–444. doi:10.1016/j.conb.2008.09.007.
- ↑ Glomerular Activity Response Archive