編輯推薦：
為探究氣味能否如同聲調般激發大腦的空間表征，研究人員針對水果味與美食味（gourmand）氣味開展了空間刺激-反應相容性（SRC）任務研究。研究發現，在無空間提示的情況下，氣味可誘發與垂直方向相關的內隱空間表征，存在顯著的個體差異。這一發現為理解嗅覺如何參與空間認知開辟了新路，對跨通道感知、感官替代裝置開發乃至認知康復均有重要意義。
氣味，人類最古老的感覺之一，在漫長的進化史中扮演著至關重要的角色。對許多動物而言，嗅覺是導航、覓食和感知外部世界的利器。然而，對人類來說，嗅覺似乎總與“空間”相去甚遠，我們更習慣于用眼睛“看”方向，用耳朵“聽”方位，而“聞”這個動作，仿佛只與愉悅、辨識乃至回憶相關。但這是否意味著，大腦在處理氣味時，就真的與“空間”絕緣了呢？事實上，調香師們早已習慣于用“前調/高音”和“后調/基音”來描述香氣，并將它們按照揮發度的高低，垂直排列在“嗅覺金字塔”上，最具揮發性的置于頂端。這僅僅是行業內的比喻，還是揭示了氣味與垂直空間之間存在某種深層的、內在的聯系？如果存在，這種聯系是后天習得的行業術語的產物，還是嗅覺系統處理氣味本身固有的一種內隱空間表征？這不僅是揭開嗅覺感知機制之謎的關鍵一環，也對理解大腦如何整合多感官信息、乃至為感官障礙者開發新型感官替代技術具有深遠意義。近期發表在《Cortex》雜志上的一項注冊研究報告，對這一前沿問題進行了深入探索。
為了嚴謹探究氣味與空間的關系，研究主要采用了精確控制的氣味遞送與行為反應記錄技術。研究使用了配備定制化嗅探儀的電腦化系統，通過編程實現對氣味（包括水果味和美食味兩類）釋放的精確時序控制。參與者需完成一項快速選擇分類任務，通過按壓垂直排列的兩個按鍵之一來對氣味進行分類。研究還輔以聲音-氣味跨通道匹配任務，讓參與者為每種氣味匹配一個音高。此外，通過問卷調查和量表評估了參與者對氣味的主觀感受（如強度、愉悅度、輕重感）以及氣味識別能力，以排除這些因素的干擾。研究招募了110名嗅覺功能正常的普通參與者，在控制實驗流程、排除專業人士后，對反應時數據進行了嚴格的統計分析。
結果
3.4. 垂直SRC效應
本研究核心是檢驗氣味是否能引發垂直方向的空間刺激-反應相容性（Spatial Stimulus-Response Compatibility, SRC）效應。研究比較了兩種條件下的反應時：相容映射（水果味氣味對應上方按鍵，美食味氣味對應下方按鍵）和不相容映射（水果味對應下方，美食味對應上方）。預注冊的分析采用中位數反應時，結果顯示相容映射下的反應時（1308.28 ms）平均比不相容映射（1327.72 ms）快約19 ms，但統計分析并未在群體層面證實這一差異具有統計顯著性。然而，當采用探索性分析，對反應時數據進行修剪以排除極端值后，重新計算的均值則支持了預期的SRC效應，相容映射顯著快于不相容映射。盡管如此，貝葉斯分析的結果仍然模棱兩可，表明證據尚不確鑿。
3.4.4. 按氣味類別分析（探索性）
進一步的分析將結果按氣味類別細分。結果顯示，對于水果味氣味，相容映射的反應時顯著快于不相容映射，表現出預期的SRC效應。然而，對于美食味氣味，兩種映射下的反應時沒有顯著差異，未能檢測到顯著的SRC效應。這表明氣味類別與垂直空間的關聯可能存在特異性。
3.4.5. 參與者聚類（探索性）
鑒于群體結果的模糊性，研究人員進行了探索性的聚類分析，以探究是否存在不同的參與者亞組。分析揭示了三個具有不同行為模式的集群：
- •
集群1（N=30人）：表現出與預期方向相反的顯著SRC效應。在這個集群中，將水果味映射到上方按鍵（或美食味映射到下方）反而更慢，即不相容映射更快。
- •
集群2（N=19人）：表現出與預期方向一致的顯著SRC效應。他們將水果味與上方、美食味與下方關聯時反應最快。
- •
集群3（N=61人）：同樣表現出與預期方向一致的顯著SRC效應，但效應量相對較小。他們是將水果味與上方關聯最快的最大群體。
這些聚類表明，氣味引發的垂直空間表征存在顯著的個體差異，并非所有人都有相同的映射模式。
3.5. 操控檢驗
為了確保核心發現的有效性并探索潛在機制，研究進行了一系列操控檢驗：
- •
操控檢驗1：氣味-音高跨通道對應。結果證實，參與者普遍將水果味氣味與更高的音高相關聯，將美食味氣味與更低的音高相關聯，這與文獻記載一致。然而，這種跨通道對應的強度與個體的垂直SRC效應大小之間并未發現顯著的相關性。
- •
操控檢驗2-4：主觀評分。對氣味強度、愉悅度和輕重感的分析發現，水果味與美食味在輕重感上存在顯著差異，水果味被感知為更“輕”，美食味更“重”。在愉悅度和強度上，兩者也有所不同。重要的是，這些主觀感知的差異并未與垂直SRC效應的大小表現出系統性的關聯。
- •
操控檢驗5：氣味識別。參與者的氣味識別能力與其垂直SRC效應的大小之間沒有發現相關性，表明能否準確叫出氣味名字不影響其內隱的空間映射。
這項研究未能通過其最嚴格的預注冊分析，在群體層面上為氣味能誘發一致的垂直空間表征提供確鑿證據。然而，一系列探索性分析揭示了更為復雜的圖景。當采用不同的數據處理方法時，支持氣味存在垂直SRC效應的證據便顯現出來。更重要的是，研究發現這種效應并非“千人一面”，而是存在顯著的個體差異。聚類分析識別出三個不同的參與者亞組：一個多數群體表現出與預期一致但效應較弱的映射，一個小群體表現出強而一致的映射，而另一個不可忽視的群體（約占27%）則表現出完全相反的映射模式。
這些發現具有多重重要意義。首先，它挑戰了關于嗅覺-空間聯系簡單、統一的假設，強調了在嗅覺認知研究中考慮個體差異的極端重要性。這些差異可能源于嗅覺受體的基因多態性、個人經歷、文化背景甚至瞬間的生理狀態。其次，研究結果為“結構對應”假說提供了復雜但有趣的證據。盡管氣味與音高的跨通道對應得到確認，但它并未直接轉化為空間效應，且存在反向映射的群體，這暗示嗅覺與空間的聯系可能并非完全由共享的神經編碼結構決定，或許還摻雜了其他認知或語義因素。調香師使用的“高音”、“基音”術語和嗅覺金字塔的視覺表征，可能在部分人群中塑造了這種關聯，但在另一些人中則可能無效或被不同地解讀。
總之，這項研究將“氣味能否在思維中占據一席之地”的問題，從一個簡單的“是或否”，推進到了一個更精細的層面：對某些人，在某種程度上，可以；但這種映射是異質且微妙的。它敲響了警鐘，提醒未來的研究在設計實驗和解釋結果時必須充分考慮個體變異性。同時，它也為一系列應用指明了潛在方向：從為視障人士開發將視覺場景轉化為“氣味景觀”的感官替代設備，到利用氣味線索輔助空間記憶訓練或認知康復，理解這種內隱的、個體化的嗅覺-空間連接都將是關鍵的第一步。然而，要實現這些應用，我們必須首先通過可重復的研究，厘清造成這些個體差異的根源——是基因、學習，還是兩者復雜的交織？這項研究開啟的，正是這樣一條充滿挑戰卻又引人入勝的探索之路。
