Μια ειδικά δημιουργημένη συσκευή διανομής οσμών, μαζί με ανάλυση που βασίζεται στη μηχανική μάθηση του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος που καταγράφηκε στο τριχωτό της κεφαλής, επέτρεψε στους ερευνητές του Πανεπιστημίου του Τόκιο να δουν πότε και πού επεξεργάζονται οι οσμές στον εγκέφαλο.
Η μελέτη διαπίστωσε ότι οι πληροφορίες οσμών στον εγκέφαλο δεν σχετίζονται με την αντίληψη κατά τα πρώτα στάδια της ανάπτυξης του ανθρώπινου είδους,, αλλά όταν εμφανίστηκε αργότερα η αντίληψη, οι δυσάρεστες οσμές επεξεργάζονταν πιο γρήγορα από τις ευχάριστες οσμές.
Τα προβλήματα με την αντίληψη της οσμής μπορεί να είναι ένα πρώιμο σύμπτωμα νευροεκφυλιστικών ασθενειών, επομένως η αποκάλυψη περισσότερων από τις νευρικές βάσεις της αντίληψης οσμής θα μπορούσε να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση αυτών των ασθενειών στο μέλλον.
Η μυρωδιά ενός ζεστού καφέ σας βοηθά να ξεκινήσετε τη μέρα σας με τον σωστό τρόπο; Μήπως δεν αντέχετε τα δυνατά, μεθυστικά αρώματα; Σύμφωνα με νέα έρευνα, το πόσο γρήγορα ο εγκέφαλός σας επεξεργάζεται τη μυρωδιά του πρωινού ροφήματος μπορεί να εξαρτάται από το αν πιστεύετε ότι αυτή η μυρωδιά είναι ευχάριστη ή όχι.
Μια επιστημονική ομάδα στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο δημιούργησε μια ειδική συσκευή που μπορεί να μεταφέρει 10 διαφορετικές οσμές με τρόπο που είναι ακριβής και έγκαιρος. Οι οσμές χορηγήθηκαν σε συμμετέχοντες που βαθμολόγησαν την ευχάριστη τους ενώ φορούσαν μη επεμβατικά αυτοκόλλητα στο τριχωτό της κεφαλής (ΗΕΓ), τα οποία καταγράφουν σήματα μέσα στον εγκέφαλο. Στη συνέχεια, η ομάδα μπόρεσε να επεξεργαστεί τα δεδομένα EEG χρησιμοποιώντας ανάλυση υπολογιστή βασισμένη σε μηχανική μάθηση, για να δει πότε και πού επεξεργάστηκε το φάσμα των οσμών στον εγκέφαλο με υψηλή χρονική ανάλυση για πρώτη φορά.
«Μας εξέπληξε το γεγονός ότι μπορούσαμε να ανιχνεύσουμε σήματα από τις παρουσιαζόμενες οσμές από πολύ πρώιμες αποκρίσεις EEG, μόλις 100 χιλιοστά του δευτερολέπτου μετά την έναρξη της οσμής, υποδηλώνοντας ότι η αναπαράσταση των πληροφοριών οσμής στον εγκέφαλο γίνεται γρήγορα», δήλωσε ο Mugihiko Kato από το Graduate School of Γεωργικών και Βιοεπιστημών στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο.
Η ανίχνευση της οσμής από τον εγκέφαλο συνέβη προτού η μυρωδιά γίνει συνειδητά αντιληπτή από τον συμμετέχοντα, κάτι που συνέβη αρκετές εκατοντάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου αργότερα. «Η μελέτη μας έδειξε ότι διαφορετικές πτυχές της αντίληψης, ιδιαίτερα η ευχάριστη οσμή, η δυσάρεστη και η ποιότητα, προέκυψαν μέσω διαφορετικής χωρικής και χρονικής επεξεργασίας του φλοιού», είπε ο Κάτο.
«Η αναπαράσταση της δυσαρέσκειας στον εγκέφαλο προέκυψε νωρίτερα από την ευχαρίστηση και την αντιληπτή ποιότητα», δήλωσε ο Αναπληρωτής Καθηγητής του Έργου Masako Okamoto, επίσης από τη Σχολή Μεταπτυχιακών Επιστημών Γεωργίας και Ζωής. Όταν χορηγούνταν δυσάρεστες οσμές (όπως σάπιες και ταγγισμένες μυρωδιές), ο εγκέφαλος των συμμετεχόντων μπορούσε να τις διαφοροποιήσει από ουδέτερες ή ευχάριστες οσμές ήδη 300 χιλιοστά του δευτερολέπτου μετά την έναρξη. Ωστόσο, η αναπαράσταση ευχάριστων οσμών (όπως μυρωδιές λουλουδιών και φρούτων) στον εγκέφαλο δεν εμφανίστηκε πριν από 500 χιλιοστά του δευτερολέπτου και μετά, περίπου την ίδια στιγμή με την αναπαράσταση της ποιότητας της μυρωδιάς. Από 600-850 χιλιοστά του δευτερολέπτου μετά την έναρξη της οσμής, σημαντικές περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται στη συναισθηματική, σημασιολογική (γλωσσική) επεξεργασία και στη μνήμη εμπλέκονται στη συνέχεια.
Η παλαιότερη αντίληψη των δυσάρεστων οσμών μπορεί να είναι ένα σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης έναντι πιθανών κινδύνων. «Ο τρόπος με τον οποίο κάθε αισθητήριο σύστημα στρατολογεί το κεντρικό νευρικό σύστημα διαφέρει μεταξύ των αισθητηριακών μορφών (όσφρηση, φως, ήχος, γεύση, πίεση και θερμοκρασία). Η αποσαφήνιση του πότε και πού στον εγκέφαλο εμφανίζεται η οσφρητική (όσφρηση) αντίληψη μας βοηθά να κατανοήσουμε πώς η οσφρητική το σύστημα λειτουργεί», είπε ο Okamoto.
Αυτή η απεικόνιση υψηλής χρονικής ανάλυσης του τρόπου με τον οποίο ο εγκέφαλός μας επεξεργάζεται τις οσμές μπορεί να είναι ένα βήμα προς την καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών των νευροεκφυλιστικών ασθενειών στο μέλλον, όπως η νόσος του Πάρκινσον και η νόσος Αλτσχάιμερ, στις οποίες μια δυσλειτουργία στην όσφρηση είναι ένα πρώιμο προειδοποιητικό σημάδι. Η ομάδα ενδιαφέρεται να διερευνήσει αρκετούς περαιτέρω ερευνητικούς δρόμους. «Στην καθημερινή μας ζωή, οι οσμές γίνονται αντιληπτές μαζί με άλλες αισθητηριακές πληροφορίες όπως η όραση, και κάθε αίσθηση επηρεάζει την αντίληψη της άλλης», είπε ο Κάτο. «Αν και παρουσιάσαμε μόνο οσφρητικά ερεθίσματα στην τρέχουσα μελέτη, πιστεύουμε ότι η ανάλυση της εγκεφαλικής δραστηριότητας κάτω από πιο φυσικές συνθήκες, όπως η παρουσίαση οσμών με μια ταινία, είναι σημαντική».
🆂🅼🅰🆁🆃🅿🅷🅾🅽🅴🅶🆁🅴🅴🅲🅴 