Sci Adv | 為何有人聞不出香和臭？路中華/周雯/張勃揭示皮層杏仁核Shank3調控嗅覺好惡編碼的關鍵機制

菠蘿的香甜、烤肉的焦香、花露水的清香……這些氣味讓我們愉悅；餿飯的酸臭、廁所的異味、腐敗的魚腥，讓我們厭惡。大多數人都能自然地給氣味貼上“好聞”或“難聞”的標簽，并做出相應的行為反應——靠近好聞的，遠離難聞的。

但攜帶SHANK3基因突變的自閉癥患兒卻分不清哪個香、哪個臭。這種“嗅覺麻木”，背后的神經機制是什么？

2026年5月6日，中國科學院深圳先進技術研究院路中華、中國科學院心理研究所周雯、北京大學深圳研究生院張勃團隊合作，在《Science Advances》上發表研究，揭示了SHANK3突變導致嗅覺好惡感知障礙的機制。

研究發現，SHANK3基因突變會跨物種破壞嗅覺好惡編碼。攜帶該突變的自閉癥患兒無法區分氣味好壞，突變小鼠也表現出嗅覺好惡缺陷。皮層杏仁核（CoA） 是核心腦區，其神經元活性、突觸傳遞與結構異常是關鍵機制。精準敲除或恢復該腦區的SHANK3可重現或挽救行為缺陷。

人類實驗：SHANK3 突變患兒嗅覺好惡感知異常

研究用鼻氣流監測與頭皮腦電圖（EEG） ，對比 21 名 SHANK3 突變患兒與 42 名健康兒童。給孩子聞菠蘿、巧克力（好聞）和臭魚、臭腳味（難聞），記錄呼吸與腦電。

結果顯示，健康兒童對好聞氣味吸氣更用力、流量更大，腦電 α 波段也能區分好壞氣味；但 SHANK3 突變患兒聞好聞和難聞氣味的呼吸反應完全一樣，腦電也無好惡差異，不過他們能察覺到氣味存在，只是分不清 “香” 和 “臭”。

因此，這些孩子不是聞不到味道，而是聞不出氣味是舒服還是討厭。

小鼠實驗：Shank3 突變導致嗅覺好惡行為缺陷

團隊使用Shank3B?/?突變小鼠（模擬人類SHANK3功能喪失突變），檢測其對好聞（苯乙醇，玫瑰味）和難聞（狐貍尿味TMT）氣味的天然行為反應。

結果顯示，野生小鼠會主動靠近好聞的苯乙醇、躲開難聞的狐貍尿味（TMT）；突變小鼠對兩者反應都變弱，既不親近好聞氣味，也不躲避難聞氣味，且運動能力正常，排除運動缺陷干擾。同時小鼠能區分不同氣味，只是無法判斷氣味好惡。

因此，Shank3 缺失只破壞氣味好壞的判斷，不影響氣味分辨能力。

大腦里哪個區域負責“給氣味貼情緒標簽”？

團隊發現，氣味刺激后，突變小鼠 CoA 腦區神經元激活顯著降低，鈣信號變弱；CoA 錐體神經元興奮性突觸傳遞減弱，樹突復雜度降低、成熟樹突棘減少，而梨狀皮層（PIR）無明顯異常。

因此，Shank3 缺失損壞CoA 腦區的突觸結構與功能，讓大腦無法處理氣味的情緒價值。

因果驗證：CoA 的 SHANK3 直接決定嗅覺好惡

最后，團隊通過CRISPR-Cas9 精準敲除、條件性敲入恢復技術，在小鼠 CoA 腦區操控 Shank3 表達。

結果顯示，僅敲除 CoA 的 Shank3，健康小鼠就出現嗅覺好惡缺陷；在突變小鼠 CoA 恢復 Shank3 表達，突觸功能、神經元活性與嗅覺好惡行為全部恢復正常。

因此，CoA 腦區的 SHANK3 蛋白，是編碼嗅覺好惡的關鍵分子開關。

全文總結

本研究跨物種證實 SHANK3 基因突變會特異性破壞嗅覺好惡感知，患兒與突變小鼠均無法區分氣味好壞；鎖定小鼠皮層杏仁核（CoA）為核心環路位點，揭示 Shank3 缺失導致該腦區神經元激活不足、突觸傳遞與結構異常；通過精準操控 CoA 的 Shank3 表達，明確其對嗅覺好惡編碼的因果作用，為自閉癥嗅覺感知異常提供了清晰的分子與神經環路機制。

小編寄語：

我們路過面包店時聞到奶香會心生愉悅，聞到垃圾車的異味會感到惡心 —— 這種對 “香” 與 “臭” 的本能喜惡，是我們再熟悉不過的日常。但很多人不知道，分辨氣味好壞，不只是靠鼻子，更需要大腦完成嗅覺情緒編碼。

有的人嗅覺完全正常，能清晰聞到面包香與垃圾臭，卻無法體會氣味帶來的愉悅或厭惡，根源在于他們大腦皮層杏仁核中負責信號傳遞的SHANK3 蛋白出現缺陷，導致氣味的 “情緒價值” 無法被大腦解讀。

這不僅是一項關鍵的科學發現，更是我們讀懂自閉癥群體如何感知世界的一把重要鑰匙。

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aea3775

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