小鼠的嗅觉系统能感知并分辨气流

研究表明，小鼠的嗅觉系统不仅能感知气味，还能像“气流探测器”和“气流辨别器”一样工作。即使没有胡须，小鼠也能准确区分不同强度的气流。实验中，研究人员设计了多种气流刺激模式，发现小鼠经过训练后，能在600-900次尝试内以约90%的准确率辨别不同流速的气流（如2升/分钟与1升/分钟），而当气流强度相同时，其表现仅为随机水平，排除了非特异性线索的干扰。

进一步研究发现，这种气流辨别能力依赖嗅觉系统。通过化学方法（如硫酸锌、甲巯咪唑）损伤嗅觉上皮，或手术切除嗅球后，小鼠的气流辨别能力显著下降至随机水平，证实了嗅觉上皮和嗅球在气流信息处理中的关键作用。

在行为过程中，小鼠的嗅吸行为会随学习发生适应性变化。学习初期，嗅吸频率较高且持续时间长；熟练后，嗅吸频率在决策期显著提高，且吸气起始时间更稳定。与气味辨别相比，气流辨别时小鼠的嗅吸模式不同：气流辨别时嗅吸持续时间更长，而气味辨别时嗅吸频率更高，表明小鼠针对不同刺激采用特异性采样策略。

嗅球中的抑制性中间神经元（如GAD65阳性神经元）在气流信息处理中起重要作用。钙成像显示，这些神经元的活动随学习进程逐渐精细化，其钙信号幅度与气流强度正相关。通过基因敲除（如敲除AMPAR的GluA2亚基）或光遗传学调控（激活/抑制GAD65神经元），发现抑制性网络活性双向调节气流辨别学习速度：增强抑制会减慢气流辨别学习，而减弱抑制则加速学习，这与气味辨别的调控效果相反，说明气流和气味信息处理需要不同水平的抑制优化。

此外，气流与气味的多模态刺激能增强嗅觉感知。当单独的气流或气味刺激强度处于阈下水平时，两者结合可显著加快小鼠的辨别学习速度，准确率超过80%，表明机械刺激（气流）能辅助化学刺激（气味）提升嗅觉灵敏度。

综上，该研究揭示了小鼠嗅觉系统兼具机械感觉功能，通过嗅球抑制网络整合气流与气味信息，拓展了嗅觉感知的维度，为理解多模态嗅觉的神经机制提供了新视角。