Исследователи изучили, как мозг обрабатывает запахи.

Команда ученых провела исследование активности мозга в процессе восприятия и обработки ароматов. Обычные эксперименты в этой области, проводимые на животных, фиксируют нейронную активность во время выполнения задач, что лишь косвенно отражает восприятие ольфакторной информации.

Для изучения этих процессов у людей используются методики, которые измеряют общую активность мозга с низким разрешением. Прогресс в технологии глубинных электродов позволил исследователям регистрировать активность отдельных нейронов и связывать её непосредственно с восприятием запахов.

Команда исследователей провела эксперимент с модифицированными имплантируемыми электродами на добровольцах. Они смогли наблюдать и анализировать активность тысяч отдельных нейронов у людей в ответ на запахи. Результаты исследования углубили понимание того, как мозг обрабатывает ольфакторную информацию. Подробности эксперимента описаны в статье для журнала Nature.

В исследовании участвовали пациенты, у которых уже были установлены электроды для мониторинга активности мозга при эпилепсии. Они вдыхали запахи — чеснока, розы, кофе, лакрицы и других веществ, в то время как ученые наблюдали за нейронной активностью в пяти областях мозга.

Наиболее точная классификация запахов осуществлялась палеокортексом — областью мозга, где расположена обонятельная луковица. Кроме того, в обработку запахов были вовлечены амигдала, гиппокамп и энторинальная кора, хотя с меньшей точностью и скоростью обработки информации. Амигдала, среди прочего, отвечала за восприятие «приятности» запахов, а гиппокамп оказался необходим для их распознавания и называния.

Удивительным открытием стало выявление «концептуальных нейронов». Они проявляли активность, четко идентифицируемую как «реакция на запах», в ответ на запах лакрицы, её изображение и даже на слово «лакрица». Это открытие вызывает необходимость пересмотреть роль палеокортекса. Ранее считалось, что он выполняет исключительно сенсорные функции, но теперь становится очевидным, что он участвует в формировании когнитивных концепций. Парагиппокампальная извилина, важная для памяти, вообще не была задействована в обработке запахов.

Новая научная работа открывает множество направлений для дальнейшего исследования. Ученые заинтересованы в выяснении того, как концептуальные нейроны реагируют на воображаемые запахи или каким образом различные субрегионы гиппокампа и амигдалы участвуют в восприятии запахов.