研究气味编码，通常单只动物仅能同时记录几个到几十个神经元。少量神经元真能反映完整气味信息吗？
换句话说，精准解码气味到底需要多少神经元？
近日，徐州医科大学和广东医科大学团队通过整合实验室过去数年在多个研究项目中汇集的在体电生理记录与呼吸数据（包含来自 45 只小鼠的 436 个分离良好的 M/T 细胞），揭示了嗅球中僧帽/丛状细胞如何利用与呼吸节律锁定的时间编码机制来识别气味。气味身份解码不仅依赖神经元放电的时间特征，还与动物呼吸周期的相位相关。
基于此，研究人员同时记录了清醒小鼠嗅球僧帽/丛状细胞（M/Ts）的胞外放电信号和动物的呼吸信号。
经初步研究发现，在清醒动物中，单纯依靠放电频率的变化不足以有效编码气味信息。
相反，M/T细胞在单个呼吸周期内的放电时间模式携带了关键的气味身份信息。因此，研究团队重点分析了气味刺激后的前三个呼吸周期。
他们将每个吸气周期开始后的160毫秒划分为8个不重叠的20毫秒时间窗，并提取M/T细胞群体在这些时间窗内的放电计数作为特征。
利用支持向量机（SVM）和最小距离分类器（Minimum Distance Classifier）等算法进行解码分析，结果显示：
基于呼吸锁定的放电时间模式，可以有效地对四种不同气味进行分类。
一个重要的发现是，无论在单只小鼠还是跨实验汇总分析中，解码性能均随记录神经元数量增加而提升。
其中，汇总分析显示，解码性能在约150个神经元时达到饱和。
这为理解嗅球进行可靠气味表征所需的神经元群体规模提供了一个定量参考。
已知气味解码与时间变化也有关，吸气能驱动嗅觉信息进入并被编码，形成随时间动态变化的气味表征。
该研究表明，在吸气开始后大约80毫秒，基于M/T细胞群体活动的气味解码准确率达到峰值。这一时间点与嗅觉感知的神经表征高峰相吻合。
此外，研究比较了三种不同的特征提取方案：
其中，“累积放电计数”方案在整合多个呼吸周期的信息时效果最好。
综上，这项研究通过大规模数据整合，定量揭示了嗅球M/T细胞群体利用呼吸节律进行时间编码的机制，明确了实现有效气味解码所需的神经元数量阈值和关键时间窗口。
这些发现不仅深化了对嗅觉早期信息处理的理解，也为其他感觉系统中群体编码和时间编码的研究提供了重要参考。
在右侧嗅球上方（前囟后4.0毫米，中线旁1.0毫米）植入微电极（4×4通道，科斗脑机）或tetrode电极。
