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二氧化碳(CO2)是空气中的重要组分，它是主要的温室效应气体。对于许多生物而言，CO2又是一种重要的环境信号分子。传统上，CO2被认为是无色无味的气体，经典的心理物理学测试证明低浓度的CO2确实不能由人类的嗅觉系统所感受，只是在较高浓度时(>10％)作为一种刺激性信号被三叉神经系统感受。但是其他的哺乳动物是否可以通过嗅觉系统检测低浓度的CO2(空气中CO2平均浓度为0.038％)仍然不清楚。运用多种实验手段，我们证明了小鼠能通过项链嗅觉系统感受接近于大气中浓度的CO2。
我们发现碳酸酐酶Ⅱ(CAⅡ)，一种催化CO2与水生成HCO3-和H+的酶，特异地表达在一小部分嗅觉感觉神经元中。这些神经元同时特异地表达D-型鸟苷酸环化酶D(GC-D)和cGMP敏感的磷酸二酯酶(PDE2A)并且投射到嗅球中的项链嗅小球，形成所谓的项链嗅觉系统。
对项链嗅觉神经元标记有绿色荧光蛋白(GFP)的嗅上皮进行的钙成像与电生理记录表明CO2激活项链嗅觉感觉神经元，进一步的药理实验证明CO2激活项链嗅觉感觉神经元需要CAⅡ的活性及cGMP敏感的离子通道(CNGA3)的开放。对麻醉小鼠的嗅球进行的在体电生理记录发现嗅球中存在对低浓度CO2(<0.5％)敏感的神经元。通过细胞贴附标记的方法发现最敏感的神经元大都位于项链嗅小球附近。其中反应最灵敏的18个神经元，能被0.1％的CO2显著激活。同时，这些细胞被某些信息素强烈的激活或抑制，这表明CO2和信息素信号在嗅球进行整合。
在go/no-go行为范式下，小鼠可以在两周左右学会对0.5％CO2响应，这表明小鼠具有感受低浓度的能力。通过分析小鼠对CO2的响应时间以及损伤实验证明小鼠对低浓度CO2的感受是通过嗅觉系统实现的。药理学实验以及基因敲除小鼠的实验显示正常的CO2的感受需要CAⅡ的酶活性。通过精确的行为学测试，我们得到野生型小鼠检测CO2的阈限为0.066％，这只是空气中CO2的平均浓度的两倍。T迷宫实验显示CO2对于小鼠是一种逃避的信号。
我们的研究结果发现哺乳类动物可以灵敏地检测空气中的CO2，并确定了项链嗅觉系统的一个主要功能。同时也提示，此一嗅觉子系统也许可以用来作为研究躲避行为的神经通路的模式系统。