Вижте как миризмата се обработва в мозъка

Резюме: Информацията за миризмите в мозъка не е свързана с възприятието по време на ранните етапи на обработка, но когато възприятието се случи по-късно, неприятните миризми се обработват по-бързо от приятните миризми.

Източник: университет в Токио

Помага ли ви миризмата на гореща чаша кафе да започнете почивния си ден правилно? Или не понасяте шумните и опияняващи неща?

Според ново изследване колко бързо мозъкът ви обработва миризмата на сутрешната ви напитка може да зависи от това дали смятате, че миризмата е приятна или не.

Екип от университета в Токио създаде специално устройство, способно да доставя 10 различни миризми точно и бързо. Миризмите бяха приложени на участниците, които оцениха приемливостта си, докато носят неинвазивни капачки за електроенцефалограма (ЕЕГ), записани на скалпа, които записват сигнали в мозъка.

След това екипът успя да обработи EEG данните, използвайки базиран на машинно обучение изчислителен анализ, за ​​да види кога и къде диапазонът от миризми е обработен в мозъка с висока времева разделителна способност за първи път.

„Бяхме изненадани, че можем да открием сигнали за миризма от много ранни ЕЕГ реакции, толкова бързо, колкото 100 милисекунди след появата на миризма, което предполага, че представянето на информация за миризмата в мозъка се случва бързо“, каза докторантът Мугихико Като от Graduate School of Селско стопанство и науки за живота в Токийския университет.

Откриването на миризмата от мозъка се случи преди миризмата да бъде съзнателно възприета от участника, което се случи чак няколкостотин милисекунди по-късно.

„Нашето проучване показа, че различни аспекти на възприятието, особено приятност, неприятност и качество на миризмата, се появяват при различни пространствени и времеви кортикални обработки“, каза Като.

„Представянето на неприятностите в мозъка се появи по-рано от приятността и възприеманото качество“, каза доцентът по проекта Масако Окамото, също от Висшето училище по селско стопанство и науки за живота.

Когато се прилагат неприятни миризми (като гнили и гранясали миризми), мозъците на участниците могат да ги разграничат от неутрални или приятни миризми още 300 милисекунди след появата им.

Въпреки това, представянето на приятни миризми (като флорални и плодови миризми) в мозъка не се появи до 500 милисекунди, приблизително по същото време, че качеството на миризмата също беше представено. 600 до 850 милисекунди след появата на миризмата важни области на мозъка, участващи в емоционалната, семантична (езична) и паметова обработка, тогава стават най-замесени.

Ранното възприемане на неприятните миризми може да бъде система за ранно предупреждение за потенциални опасности.

„Как всяка сензорна система набира централната нервна система се различава в различните сензорни модалности (мирис, светлина, звук, вкус, налягане и температура). Изясняването кога и къде в мозъка се появява обонятелното възприятие (миризма), ни помага да разберем как работи обонятелната система”, каза Окамото.

„Също така вярваме, че нашето проучване има по-широки методологични последици. Например, не беше известно, че ЕЕГ, записана от скалпа, ще ни позволи да оценим представянето на миризмата от периоди още от 100 милисекунди.

Според ново изследване колко бързо мозъкът ви обработва миризмата на сутрешната ви напитка може да зависи от това дали смятате, че миризмата е приятна или не. Изображението е публично достояние

Това изображение с висока времева разделителна способност за това как мозъкът ни обработва миризмите може да бъде стъпка към по-добро разбиране на механизмите на невродегенеративните заболявания в бъдеще, като болестта на Паркинсон и Алцхаймер, при която дисфункцията на миризмата е ранен предупредителен знак. Екипът се интересува от проучване на няколко други направления на изследване.

„В нашето ежедневие миризмите се възприемат заедно с друга сензорна информация като зрението и всяко сетиво влияе върху възприятието на другото“, каза Като.

„Въпреки че представихме само обонятелни стимули в настоящото изследване, ние вярваме, че е важно да се анализира мозъчната активност при по-естествени условия, като представяне на миризми с филм“. Може би Smell-O-Vision все още може да се завърне?

Финансиране: Тази работа беше подкрепена от безвъзмездна помощ за научни изследвания в иновативни области от Японското дружество за насърчаване на науката към MO (18H04998 и 21H05808) и програмата JST-Mirai за KT (JPMJMI17DC и JPMJMI19D1).

За това изследване новини за обонятелната обработка

автор: Джоузеф Кришер
Източник: университет в Токио
контакт: Джоузеф Кришер – Токийски университет
Образ: Изображението е публично достояние

Вижте също

Това показва пъзел от глава

Оригинално изследване: Достъпът е затворен.
„Пространствено-времева динамика на миризмите в човешкия мозък, разкрити чрез ЕЕГ декодиране“ от Masako Okamoto et al. PNAS


Резюме

Пространствено-времева динамика на миризмите в човешкия мозък, разкрита чрез ЕЕГ декодиране

Един от основните въпроси на обонянието е как човешкият мозък превежда обонятелните входове в различни възприятия, от приятни флорални миризми до отвратителни миризми на гниене.

За да проучим как различни аспекти на обонятелното възприятие се появяват в пространството и времето в човешкия мозък, ние извършихме анализ на многовариантния модел с разделителна способност във времето на записаните от скалпа електроенцефалограмни отговори на 10 различни възприятие миризми и свързахме получената точност на декодиране с изходното възприятие и дейности.

Средната точност на декодиране на миризми надвишава нивото на шанса 100 ms след появата на миризма и достига максимум при 350 ms. Резултатът предполага, че невронните репрезентации на отделните миризми са били разделени на максимум 350 ms.

След пика на декодирането се появиха перцептивни репрезентации: еднополюсна неприятност (неутрално до неприятно) от 300 ms и приятност (неутрално до приятно) и качество на възприятието (приложимост към словесни дескриптори като „плодов“ или „цветен“) от 500 ms след миризма начало, всички тези перцептивни репрезентации достигат връх след 600 ms.

Оценката на източника показа, че областите, представляващи информация за миризмата, оценени въз основа на точността на декодиране, са локализирани в и около първичните и вторичните обонятелни зони на 100–350 ms след появата на миризма.

След това представите на миризмата се разширяват до по-големи области, свързани с емоционална, семантична и паметова обработка, като дейностите в последните области са значително свързани с възприятието.

Тези резултати предполагат, че първоначалната обонятелна информация, кодирана в обонятелните зони (<350 ms) évoluent vers leurs réalisations perceptives (300 à >600 ms) чрез изчисления в широко разпространени кортикални региони, с различни перцептивни аспекти с различна пространствено-времева динамика.

Add Comment