感觉系统/嗅觉系统/信号处理
| 物质 | 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 |
只有接触到嗅觉上皮的物质才能激发嗅觉受体。 右表显示了一些代表性物质的阈值。 这些数值反映了嗅觉受体的巨大敏感性。
值得注意的是，人类可以识别超过10,000种不同的气味。 许多气味分子在化学结构上只有细微的差异（例如立体异构体），但仍然可以区分。
嗅觉系统的一个有趣特点是，一个看似缺乏高度复杂性的简单感觉器官可以介导超过10'000种不同气味的辨别。 一方面，这是由大量的不同气味受体实现的。 嗅觉受体的基因家族实际上是迄今为止在哺乳动物中研究过的最大的家族。 另一方面，嗅觉系统的neural net在其1800个嗅球小球中提供了一个二维地图，该地图对于每个气味分子都是独一无二的。 此外，每个小球中的细胞外场电位会振荡，而颗粒细胞似乎会调节振荡的频率。 振荡的确切功能尚不清楚，但它可能也有助于集中到达皮层的嗅觉信号 [2]
嗅觉包括从气味分子物理空间（嗅觉物理化学空间）到信息处理神经空间（嗅觉神经空间），再到气味感知空间（嗅觉感知空间）的一系列转换。[3] 这些转换的规则取决于获得每个空间的有效指标。
由于感知空间代表了气味测量的“输入”，因此它的目标是以最简单的方式描述气味。 对气味进行排序，以便它们在空间中的相互距离赋予它们相似性。 这意味着，在这个空间中，两种气味越接近，它们就越相似。 因此，该空间由称为感知轴的东西定义，这些轴以一些任意选择的“单位”气味为特征。
顾名思义，神经空间是由神经反应生成的。 这导致了大量的气味诱导活动数据库，可以用来构建一个嗅觉空间，其中相似性的概念作为指导原则。 使用这种程序，如果不同的气味分子产生类似的神经反应，则它们预计将是相似的。 可以从Glomerular Activity Response Archive[4]访问该数据库。
识别生物相互作用的分子编码的需要，使得物理化学空间成为迄今为止描述的嗅觉空间中最复杂的一个。 R. Haddad 建议，一种可能性是，通过使用方差度量或距离度量，用大量的分子描述符来表示每个气味分子，从而跨越该空间。[3] 在他的第一个描述中，单个气味分子可能具有许多物理化学特征，并且预计这些特征将在具有气味的分子世界中以不同的概率出现。 在这种度量中，由气味分子的描述生成的正交基导致用单个值来表示每个气味分子。 而在第二个度量中，该度量用一个包含 1664 个值的向量来表示每个气味分子，该向量基于气味分子在 1664 维物理化学空间中的欧几里得距离。 第一个度量使感知属性的预测成为可能，而第二个度量使气味诱导的神经反应模式的预测成为可能。
- ↑ 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