Специально созданное устройство доставки запахов и ЭЭГ-анализ позволили японским ученым увидеть, когда и где запахи обрабатываются в мозгу. Исследование показало, что информация о неприятных запахах обрабатывается в мозгу быстрее, чем о приятных. Проблемы с восприятием запахов могут быть ранним симптомом нейродегенеративных заболеваний, поэтому результаты этой работы, опубликованные в журнале PNAS, могут помочь лучше понять эти болезни в будущем. Новость об исследовании появилась на сайте Токийского университета.
Команда Токийского университета создала специальное устройство, которое может точно и своевременно передавать 10 различных запахов. Запахи вводили участникам исследования, которые оценили, насколько приятен тот или иной запах. На участников надели неинвазивные шапочки для электроэнцефалограммы (ЭЭГ), записывающие сигналы в головном мозге. Затем команда смогла обработать данные ЭЭГ с помощью компьютерного анализа на основе машинного обучения, чтобы увидеть, когда и где диапазон запахов обрабатывался в мозгу.
Мозг обнаружил запахи всего через 100 миллисекунд после того, как он появился. Человек же сознательно воспринял запах только через несколько сотен миллисекунд. Это позволяет предположить, что информации о запахе обрабатывается в мозгу очень быстро.
Кроме того, исследование показало, что различные аспекты восприятия – приятен запах или неприятен, какой он – возникают в результате различной пространственной и временной обработки коры головного мозга. Так, представление о том, что запах неприятный, появилось в мозгу раньше, чем о том, что он приятный. Например, гнилой и прогорклый запахи мозг мог отличить от нейтральных или приятных запахов уже через 300 миллисекунд после появления. А вот приятные – например, цветочные и фруктовые – мозг воспринимал только через 500 миллисекунд, примерно в то же время, когда участник осознавал качество запаха. Через 600–850 миллисекунд после появления запаха наиболее активно вовлекаются значительные области мозга, участвующие в эмоциональной, семантической (языковой) обработке и обработке памяти. Более раннее восприятие неприятных запахов может быть системой раннего предупреждения о потенциальных опасностях, считают авторы работы.
Результаты исследования помогут в будущем понять механизмы нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Паркинсона и Альцгеймера, при которых дисфункция обоняния является ранним предупреждающим признаком.
[Фото: Mugihiko Kato]
