自然界的許多哺乳動物都夠能準(zhǔn)確地察覺出由同伴動物們發(fā)出的化學(xué)示警信號,，特別是老鼠在方面的本領(lǐng)尤為出色,。瑞士科學(xué)家日前稱,，他們發(fā)現(xiàn)老鼠等哺乳類動物的鼻子前端有一種類似于“探測器”的神經(jīng)節(jié),，這就完美解釋了為何老鼠能夠準(zhǔn)確地提前獲知周圍存在的危險(xiǎn),。
在最新一期出版的《科學(xué)》雜志上,，科學(xué)家公布了他們的這一最新發(fā)現(xiàn),。“格呂內(nèi)貝格神經(jīng)節(jié)”(Grueneberg)是哺乳動物鼻子尖端由神經(jīng)元組成的小球。該神經(jīng)節(jié)最早發(fā)現(xiàn)于35年前,，但當(dāng)時(shí)并未得到人們的重視,，其功能多少年來也一直存在爭議。直到2005年,，五個科研機(jī)構(gòu)才分別獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)格呂內(nèi)貝格神經(jīng)節(jié)與哺乳動物的嗅覺系統(tǒng)有著直接的關(guān)系,。于是他們展開了關(guān)于確定格呂內(nèi)貝格神經(jīng)節(jié)功能的研究競賽,。一些科學(xué)家認(rèn)為，格呂內(nèi)貝格神經(jīng)節(jié)能夠幫助新生幼鼠認(rèn)識自己的母親,，識別的方法可能就是嗅探母乳中的化學(xué)信息,。瑞士洛桑大學(xué)科學(xué)家朱利-布里克瓦爾和他的同事們在研究中注意到，格呂內(nèi)貝格神經(jīng)節(jié)上細(xì)小的感官絨毛被覆蓋于一層膠原質(zhì)和角蛋白保護(hù)層之下,，只有一些水溶性物質(zhì)或揮發(fā)性分子才有可能穿過這層保護(hù)層,，比如乳汁的某種成份或是警報(bào)信息素等。
研究人員很快發(fā)現(xiàn),，格呂內(nèi)貝格神經(jīng)節(jié)組織會對警報(bào)信息素做出反應(yīng),，但對老鼠乳汁或乳房分泌物并不敏感。在最后一次實(shí)驗(yàn)中,，當(dāng)研究人員向正常老鼠的籠中釋放警報(bào)信息素時(shí),，老鼠會立即向鼠籠后壁逃去并縮成一團(tuán)。但是當(dāng)他們把老鼠的格呂內(nèi)貝格神經(jīng)節(jié)移除后,，這些老鼠則表情平淡,，好象再也感覺不到警報(bào)信息素的存在。研究人員還將正常的小鼠與缺乏格呂內(nèi)貝格神經(jīng)節(jié)的小鼠進(jìn)行比較,，觀察他們會對由其它小鼠所分泌的警示性信息會做出如何反應(yīng),。那些正常小鼠停止了對其籠子的探索并在籠子的一個角落呆愣著，而其它的小鼠則繼續(xù)在籠子內(nèi)轉(zhuǎn)悠,，好像并不知道危險(xiǎn)信號的存在,。可是,，這兩組小鼠都能夠嗅查到埋藏在籠子草墊下的曲奇餅干，也能夠準(zhǔn)確地找到它們的母親,，這表明它們嗅覺系統(tǒng)的其它功能都是正常的,。
研究還顯示，雖然老鼠的兩個鼻孔間的距離只有3毫米,，但兩個鼻孔各自工作互不干擾并構(gòu)建了有效的“立體”嗅覺,。老鼠的大腦會分別接收到兩個鼻孔發(fā)出的嗅覺信號。當(dāng)老鼠的一個鼻孔被塞住后,，老鼠將失去這個能力,，因此，老鼠的兩個鼻孔雖然獨(dú)立工作但缺一不可,?？茖W(xué)家們此前還曾給實(shí)驗(yàn)鼠移植了一種名為“白喉毒素”的基因，定向移除了老鼠大腦中的格呂內(nèi)貝格神經(jīng)節(jié),。被切斷了嗅覺的實(shí)驗(yàn)鼠竟然對自己的天敵貓不再害怕,，還表現(xiàn)得一臉好奇,，膽大妄為地爬到貓身上磨蹭翻滾，甚至依偎在貓的身邊,。（生物谷Bioon.com）
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Science 22 August 2008:DOI: 10.1126/science.1160770
Grueneberg Ganglion Cells Mediate Alarm Pheromone Detection in Mice
Julien Brechbühl, Magali Klaey, Marie-Christine Broillet
Alarm pheromones (APs) are widely used throughout the plant and animal kingdoms. Species such as fish, insects, and mammals signal danger to conspecifics by releasing volatile alarm molecules. Thus far, neither the chemicals, their bodily source, nor the sensory system involved in their detection have been isolated or identified in mammals. We found that APs are recognized by the Grueneberg ganglion (GG), a recently discovered olfactory subsystem. We showed with electron microscopy that GG neurons bear primary cilia, with cell bodies ensheathed by glial cells. APs evoked calcium responses in GG neurons in vitro and induced freezing behavior in vivo, which completely disappeared when the GG degenerated after axotomy. We conclude that mice detect APs through the activation of olfactory GG neurons.
Department of Pharmacology and Toxicology, University of Lausanne, Bugnon 27, CH-1005 Lausanne, Switzerland.
