沙龙国际告诉你我们如何体验嗅觉的见解

 行业动态     |      2018-08-09 15:01
        沙龙国际上发表的一篇论文可能刚刚揭开了我们感官经历背后的一些谜团 - 嗅觉。该研究着眼于蝗虫的大脑,这是一种蚱蜢,试图了解大脑中与我们的嗅觉相关的物理过程。
 
        以前,感觉经验被认为是神经元以相同的特定序列发射的结果,然而,前一假设没有考虑到现实世界的可变性。换句话说,在呈现多种气味的动态环境中会发生什么?根据美国圣路易斯华盛顿大学工程官网与应用科学学院Barani Raman教授领导的一个科学家小组所说,蝗虫仍能识别其他气味中的特殊气味的能力归结为灵活的解释。那他们怎么得出这个结论呢?
         官网研究人员训练蝗虫识别“目标”气味,更具体地说是己醇。他们这样做是为了首先将饥饿的蝗虫暴露在一股飘香之中,接着是对草的食物奖励。大约六轮之后,蝗虫开始期待奖励,立即打开他们的手掌 - 两个长的附肢在昆虫口中发现,参与喂食 - 检测到己醇的气味。然后通过添加另一种香味(称为“干扰物”气味)使实验变得更有趣。虽然蝗虫每次接触到目标气味时都会以相同的方式响应,但当引入干扰物气味时,发射的神经元组合会发生变化。
 
         气味引起神经元活动模式的尖峰,假设它编码有关特定气味特征的信息。这就是为什么每次引入目标气味时,蝗虫的神经活动都是一样的。但是当蝗虫首先暴露于干扰物气味时,会发射不同的神经元组合。
         根据该论文官网数据,模式遵循OR-of-ANDs逻辑运算 - 基于计算神经生物学,神经科学的一个分支,使用数学逻辑来模拟大脑功能 - 补偿可变性并允许灵活解码。基于逻辑分类器的预测与行为实验的结果相匹配。当仅检测到一种气味时,蝗虫显示出固定的大脑活动模式,而如果蝗虫在首先闻到牵开器后闻到目标,则该模式仅是这些神经元的子集的组合。
 
         换句话说,蝗虫对某些气味的反应取决于它们暴露于其他气味的历史。此外,当呈现干扰物气味时,与目标相关联的活化神经元的子集将取决于牵开器是什么,例如,如果牵开器气味是咖啡与玫瑰的气味相比,则图案将是不同的。
         用威廉·莎士比亚的话来说,“任何其他名字的玫瑰都会闻到甜味”,而它所激活的神经元也是一样的。除非附近有咖啡店。