模拟人工耳蜗，人类有望重建嗅觉

当斯科特摩尔哈德说他没有嗅觉时，人们通常开玩笑说他太幸运了，闻不到尿和屁。“那些笑话很幽默，”摩尔哈德略带讽刺地说。然而，当遇到天然气泄漏或食物燃烧时，他的嗅觉缺失也会使他处于危险之中。他担心自己有体臭，不得不更频繁地洗澡。他过去热衷于辨别葡萄酒中的不同香味，但现在他不得不放弃。

自从六年前失去嗅觉后，穆尔黑德一直被脑震荡所困。他说，“想到我再也闻不到我妻子和孩子的气味，真令人难过。”虽然在正常情况下，控制嗅觉的神经可以在受伤后重建——它们是已知唯一能快速再生的神经元，但摩尔哈德的情况太严重了。他患有嗅觉障碍，已经完全丧失了嗅觉。目前，他参与了一个由弗吉尼亚联邦大学医学院和哈佛医学院联合开展的项目。该项目希望开发一种半植入式设备来帮助脑损伤患者识别日常气味。

乔尔·大陆(费城莫内尔化学感觉中心的嗅觉神经科学家，他没有参与这项研究)说，嗅觉相关的研究落后于视觉和听觉研究几十年，而且该领域的研究经费也较低。事实上，气味涉及大量的感官元素。视觉只需要解释三个受体输入的信息。味觉是40，而嗅觉高达400。

令人惊讶的是，仍有许多患者患有嗅觉障碍。一项调查显示，23%的40岁及以上的美国成年人嗅觉受损。然而，62.5%的80岁及以上人口。理查兹·科斯塔恩佐(RichardCostanzo，弗吉尼亚联邦大学教授，上述研究项目的负责人之一，在嗅觉研究方面有几十年的经验)说，损伤、慢性鼻窦问题、遗传或衰老问题等。都会损害嗅觉。他还说我们经常忽略气味，但它对味觉有辅助作用。一旦我们失去嗅觉，我们很可能面临营养不良或社会孤立的风险。大陆方面表示，的确有一些疗法可以帮助恢复嗅觉，比如嗅觉训练。在嗅觉训练中，患者需要反复触摸某些气味，并尽可能多地识别它们。也有一些治疗特定疾病的方法，如慢性鼻窦炎和其他疾病引起的嗅觉丧失。然而，这些方法不适用于严重受伤的患者，如摩尔哈德。

像所有的感官一样，嗅觉的实现需要许多步骤。气味分子从鼻腔或口腔进入体内，需要通过一层粘液与嗅觉受体结合。然后，嗅觉神经元向大脑嗅球的特定部分发送电信号。埃里克·霍尔布鲁克是马萨诸塞州眼科和耳鼻喉科医院的主任，也是哈佛医学院的助理教授。他说神经元对不同的气味分子有不同的反应。尽管神经元可能对各种化学物质有反应，但它仍有一定的特异性。

霍尔布鲁克正与弗吉尼亚联邦大学的研究人员合作，试图找到一种方法来刺激大脑中的嗅球，从而引发嗅觉。就像帮助病人恢复部分听力的人工耳蜗一样，他们希望开发一种能恢复他们嗅觉的电子设备。人工耳蜗可以将声音转换成大脑能够理解的电信号，该团队还希望将气味分子的刺激转换成可用的电信号。霍尔布鲁克在国际过敏和鼻科学论坛上发表了一项研究。他发现用特定的电流刺激鼻腔和鼻窦可以让健康人“闻到”一种不存在的气味。

通常，耳蜗植入物由两部分组成，一部分是戴在耳朵后面的外部配件(由麦克风和微处理器组成)，另一部分是植入皮下的内部配件。身体外部的附件主要负责收集和处理声音，并将信号传递给身体内部的附件，而身体内部的附件刺激耳蜗中的神经，耳蜗是一个将振动转化为电信号的器官。科斯坦佐说，他们的团队已经设计了一种类似的装置，可以戴在鼻子下面或眼镜上。该装置包括一个气味传感器、一个外部微处理器和一个可以刺激嗅球不同区域的内部附件。

Daniel Coelho是弗吉尼亚联邦大学的耳蜗植入外科医生。他正在与科斯塔佐合作。科埃略说，为了区分足够多的气味，研究人员必须继续改进传感器。目前，他们正试图缩小“电子鼻”的尺寸，以识别爆炸物和变质食品。此外，他们还需要确定一种安全的外科植入方法，以便植入的设备能够正常刺激大脑，并允许用户感受不同的味道。

开发嗅觉植入设备可能需要很多年，但并非不可能。科埃略说:“这种方法非常直观。我们没有发明任何新东西。”研究团队的重点是以全新的方式整合现有技术。

大陆在教他6岁的儿子骑自行车时从滑板上摔下来，受了伤。他对完全恢复嗅觉并不乐观，但他没有放弃这个项目。他希望通过参与这个项目来帮助别人。他说:“显然，这很痛苦，但这是我应该做的。”

翻译:马晓桐

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