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大脑扫描表明,狗能通过气味“看到”物体

时间:2022-07-26 13:27:52 热文 我要投稿

从闻到糖尿病、癌症和新冠肺炎阳性病例,再到对粪便的厌恶,我们都知道狗有很强的嗅觉。

然而,研究人员惊讶地发现狗大脑中存在更广泛的气味联系。

康奈尔大学兽医神经成像研究员艾丽卡·安德鲁斯和同事们利用扩散磁共振扫描绘制了家犬的嗅觉脑通路。

利用这些数据,该团队构建了狗的大脑的3D地图,并跟踪了连接嗅觉大脑区域的大量白质,揭示了狗的嗅觉和视觉系统之间巨大的、以前未知的信息高速公路。

康奈尔大学神经影像学研究员皮普·约翰逊说:“我们从未在任何物种中见过鼻子和枕叶之间的这种联系。枕叶是狗的视觉皮层。”

“这确实是一致的。就大小而言,与人类嗅觉系统相比,这些区域非常引人注目,更像你在我们的视觉系统中看到的。”

这可能就是为什么我们的狗朋友即使在看不见的情况下也能很好地工作的原因。例如,失明的狗仍然可以玩抓取的游戏。

许多人推测,这种联系是基于训练有素的狗和监视狗的行为而存在的,但没有人能证明这一点。

与我们5000万左右的嗅觉感受器相比,狗的鼻子本身具有了超过2.2亿个气味检测细胞,这非常让人惊异。

仅凭这个嗅觉器官,狗就可以形成空间意识,阅读化学信息,感知我们的情绪,跟踪各种事物,包括微弱的热源。所有这些额外的信息真的可以联系起来了。

约翰逊说:“这对狗来说很有意义。”。“当我们进入一个房间时,我们主要利用视觉来确定门在哪里,谁在房间里,桌子在哪里。

“在狗身上,这项研究表明,就它们如何理解环境和在其中定位自己而言,嗅觉可以与视觉相结合。”

在23只扫描过的狗中,研究人员还发现了大脑白质中的信息通路,将嗅球与其他四个大脑区域紧密相连。

狗脑中的神经束图

与人类一样,梨状皮质(绿色)和边缘系统(蓝色)中的嗅觉通路可能将嗅觉与记忆和情绪联系起来。内嗅皮层(粉红色通路)被认为是处理气味和连接记忆的途径。

除了与视觉的联系,嗅球和脑干之间通过皮质脊髓束(绿松石色)的联系也是一个意外的发现。安德鲁斯和他的同事们怀疑,这些联系可能导致对气味的更本能反应,而不涉及更高的大脑处理。

研究人员解剖了两只狗的大脑,以确认他们在成像模型中看到了什么。

然而,他们说,除了我们了解其他物种的这些大脑区域外,我们还需要进行电生理研究,以确定这些物理联系的意义。

当然,在这个阶段,我们不知道这是否意味着狗可以“看到”气味,尽管大脑有能力做一些非常奇怪的事情。

这些研究结果表明,嗅觉系统在犬类认知中起着重要作用,即使它不是主导作用,并且在大多数主要的加工途径中都有联系,这使得它成为研究犬类认知时要考虑的一个重要网络。

安德鲁斯和他的同事们的下一个目标是绘制猫和马的嗅觉系统。两者都有惊人的嗅觉能力,但马是草食动物,因此它们可能以非常不同的方式使用嗅觉。

初步数据甚至表明猫的嗅觉脑区可能比狗的更广泛。