神經科學

化學感官

生命是在充滿化學物質的海洋中誕生並逐漸演化而來的。從物種起源開始，生物就在含有化學物質的水中漂浮或游泳，這些化學物質可能代表著食物、毒素或繁殖的可能性。在過去這三十億年的時間裡，此情況幾乎沒有太大的改變。各種動物包括人類，在辨別養分（例如蜂蜜的甜味、披薩的香氣）、有害物質（例如植物毒素的苦味）或潛在伴侶的適合度方面都依賴著化學感官。 而在所有感官系統中，化學感覺是最古老和最普遍的跨物種系統。即使是構造簡單的細菌，也能夠藉由化學感官緩慢地朝向食物來源前進。

多細胞生物必須識別其內外環境中的化學物質以存活。隨著演化的進程，化學偵測系統的多樣性得到了大幅擴展。人類生活在充滿揮發性化學物質的大氣中，並且出於多種原因攝取化學物質。我們體內有著複雜的環境，其中包括血液、和滋養我們細胞的其他液體。對於每個環境中的化學物質，我們都擁有專門的偵測系統。而當初用於感知環境物質的化學偵測系統，現在則成為細胞和器官之間化學通訊的基礎，其中包括激素和神經傳遞物質。

而分佈在全身的許多類型化學訊號偵測細胞，被稱為化學受體。例如：皮膚和黏膜中的某些神經末梢會警示我們有刺激性化學物質存在、各種類型的化學受體在潛意識和意識層面上向我們報告個體內部狀態、消化器官中的神經末梢能檢測多種攝入物質、頸動脈的感受器能測量血液中的二氧化碳和氧氣水平、肌肉中的感覺末梢對酸鹼值作出反應，進而在努力運動和缺氧時帶給我們灼熱感。

本章探討我們最熟悉的化學感官：味覺和嗅覺。味覺和嗅覺具有類似的目的：檢測環境中的化學物質。事實上，只有通過同時使用這兩種感官，神經系統才能感知到氣味。味覺和嗅覺與我們最基本的內部需求（包括口渴、飢餓、情感、性以及某些形式的記憶）之間具有非常強烈且直接的聯繫。然而依據目前研究所指，味覺和嗅覺的系統是分離且不同的（它們化學受體的結構和機制、到中樞連接的整體組織、它們對行為的影響，皆是如此）。每個系統的神經訊息並行處理，並在高階層的大腦皮層合併。

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