Saber como processar o cheiro no cérebro

Resumo: As informações olfativas no cérebro não estavam relacionadas à percepção durante os estágios iniciais do processamento, mas quando a percepção ocorreu mais tarde, os odores desagradáveis ​​foram processados ​​mais rapidamente do que os odores desagradáveis.

fonte: Universidade de Tóquio

O aroma de uma xícara de café quente ajuda você a começar o dia da maneira certa? Ou você não suporta coisas fortes e inebriantes?

De acordo com uma nova pesquisa, a rapidez com que seu cérebro processa o cheiro de sua bebida matinal pode depender se você acha ou não o cheiro agradável.

Uma equipe da Universidade de Tóquio criou um dispositivo especial que pode fornecer 10 aromas diversos de maneira precisa e oportuna. Aromas foram dados aos participantes que avaliaram sua atratividade enquanto usavam bonés não invasivos registrados em um eletroencefalograma (EEG), que registra sinais dentro do cérebro.

A equipe foi capaz de processar os dados de EEG usando análise de computador baseada em aprendizado de máquina, para ver quando e onde a faixa de odores no cérebro foi processada com alta precisão temporal pela primeira vez.

“Ficamos surpresos ao detectar sinais de odores apresentados por respostas de EEG muito precoces”, disse a estudante de doutorado Mogihiko Kato, da Escola de Pós-Graduação em Educação da Escola de Pós-Graduação de Pós-Graduação, Mojihiko Kato. início de um odor, indicando que a representação da informação do odor no cérebro ocorre rapidamente.” Ciências Agrícolas e da Vida na Universidade de Tóquio.

A detecção do cheiro pelo cérebro ocorreu antes que o participante percebesse conscientemente o cheiro, o que não aconteceu até várias centenas de milésimos de segundo depois.

“Nosso estudo mostrou que diferentes aspectos da cognição, particularmente odor e qualidade, foram demonstrados por diferentes processamentos corticais espaço-temporais”, disse Kato.

“A representação do ódio no cérebro apareceu muito antes do prazer e da qualidade percebidos”, disse a professora assistente do projeto Masako Okamoto, da Escola de Pós-Graduação em Ciências Agrícolas e da Vida.

Quando odores desagradáveis ​​(como odores podres e fétidos) foram dados, os cérebros dos participantes puderam distingui-los de odores neutros ou agradáveis ​​tão cedo quanto 300 milissegundos depois que eles apareceram.

No entanto, a representação de odores agradáveis ​​(por exemplo, odores florais e de frutas) no cérebro não ocorreu até 500 ms em diante, aproximadamente na mesma época em que a qualidade do odor foi representada. De 600 a 850 milissegundos após o início do olfato, áreas importantes do cérebro envolvidas no processamento de emoções, semântica (linguagem) e memória tornaram-se mais envolvidas.

A consciência precoce de odores desagradáveis ​​pode ser um sistema de alerta precoce contra perigos potenciais.

A forma como cada sistema sensorial é recrutado para o SNC varia de acordo com as diferentes modalidades sensoriais (cheiro, luz, som, sabor, pressão e temperatura). Esclarecer quando e onde a percepção olfativa aparece no cérebro nos ajuda a entender como o sistema olfativo funciona, disse Okamoto.

“Também sentimos que nosso estudo tem implicações metodológicas mais amplas. Por exemplo, não se sabia que um EEG registrado no couro cabeludo nos permitiria avaliar a representação de odores de períodos de tempo tão cedo quanto 100 milissegundos.”

Essa imagem temporal de alta resolução de como nossos cérebros processam cheiros pode ser um trampolim para uma melhor compreensão dos mecanismos de futuras doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson e a doença de Alzheimer, nas quais a disfunção olfativa é um sinal de alerta precoce. A equipe está interessada em explorar várias outras vias de pesquisa.

“Em nossas vidas diárias, os cheiros são percebidos junto com outras informações sensoriais, como a visão, e cada sentimento afeta a percepção do outro”, disse Cato.

“Embora tenhamos apresentado estímulos olfativos sozinhos no estudo atual, acreditamos que analisar a atividade cerebral em condições mais naturais, como ver odores em um filme, é importante”. Talvez Smell-O-Vision possa voltar novamente?

Financiamento: Este trabalho foi apoiado por uma bolsa de auxílio à pesquisa científica em áreas inovadoras da Japan Society for the Promotion of Science to MO (18H04998 e 21H05808) e do Programa JST-Mirai para KT (JPMJMI17DC e JPMJMI19D1).

Sobre esta pesquisa Processamento de notícias Olfato

autor: Joseph Krecher
fonte: Universidade de Tóquio
Contato: Joseph Krecher – Universidade de Tóquio
foto: A imagem é de domínio público

pesquisa original: Acesso fechado.
“Dinâmica espaço-temporal das representações de odor no cérebro humano reveladas pelo EEG.Escrito por Masako Okamoto et al. PNAS

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Resumo

Dinâmica espaço-temporal das representações de odor no cérebro humano reveladas pelo EEG.

Como o cérebro humano traduz a entrada olfativa em diversas percepções, de aromas florais agradáveis ​​a odores putrefativos repugnantes, é uma das questões fundamentais do olfato.

Para examinar como diferentes aspectos da percepção olfativa surgem no espaço e no tempo no cérebro humano, realizamos uma análise de padrões multivariados resolvidos no tempo de respostas de EEG registradas no couro cabeludo a 10 odores perceptualmente diversos e correlacionamos a precisão de decodificação resultante com atividades de cognição e fonte.

A precisão média de decodificação de odor excedeu o nível de chance de 100 ms após o início do odor e atingiu seu máximo em 350 ms. O resultado indica que as representações neurais de odores individuais foram separadas ao máximo em 350 ms.

As representações perceptivas apareceram após a decodificação do pico: desconforto unipolar (neutro a indesejável) de 300 ms, prazer (neutro a agradável) e qualidade perceptual (aplicabilidade a descritores verbais como “fruta” ou “floral”) de 500 ms segundos após o início da o odor, com todas essas representações perceptivas atingindo seu máximo após 600 milissegundos.

A estimativa da fonte mostrou que as regiões que representam informações de odor, estimadas com base na precisão da decodificação, foram localizadas dentro e ao redor das regiões olfativas primárias e secundárias em 100 a 350 ms após o início do odor.

As representações de odor então se expandiram para regiões maiores associadas ao processamento emocional e semântico e à memória, com as atividades dessas regiões subsequentes significativamente associadas à cognição.

Esses resultados indicam que as informações primárias de odor codificadas em regiões olfativas ( 600 ms) por meio de cálculos em áreas corticais amplamente distribuídas, com diferentes aspectos perceptivos com diferentes dinâmicas espaço-temporais.