Hajun Identiteetin Elektrofysiologiset Esitykset Tutkimus 2

Hajuaisti perustuu aivojen kykyyn erottaa ja esittää hajun ärsykkeen eri piirteitä.

Esimerkiksi voimakkuus ja identiteetti ovat hajun havainnon peruspiirteitä, jotka on koodattava erikseen tarkkaa havaitsemista varten; samaa hajua voi kohdata eri voimakkuuksina. Hermostoiminnan esitysten ymmärtäminen hajun havainnollisille piirteille on perustavanlaatuista hajuaistin ymmärtämiselle, mutta hajun voimakkuuden ja identiteetin hermostollisia korrelaatioita ihmisaivoissa ymmärretään heikosti.

Hajuaistin tutkimuskenttä käyttää yleensä kemiaa havainnon sijaisena ja keskittyy ärsykkeen fysikaalisten ominaisuuksien manipulointiin hermostollisten korrelaatioiden etsimiseksi. Esimerkiksi kemiallista pitoisuutta ja molekyyli-identiteettiä käytetään tyypillisesti hajun voimakkuuden ja identiteetin sijaisina. Eläinten havaitsema maailma ei kuitenkaan ole täydellinen esitys fysikaalisesta todellisuudesta; se on kunkin lajin evoluution kuluessa kehittämien erityisten aistijärjestelmien tuote. Ymmärtääksemme, miten aivot muodostavat esityksiä hajujen havainnollisista piirteistä, meidän on tunnistettava hermovasteiden piirteiden ja havainnollisten arvioiden väliset suhteet.

Vaikka uudet käyttäytymisparadigmat jyrsijöillä voivat tarjota hyviä arvioita hajujen eri piirteiden (voimakkuus, identiteetti) havainnollisista arvioista, ihmiset voivat suoraan antaa havainnollisia arvioita hajun eri piirteistä. Siksi ihmistutkimus on välttämätöntä hajuaistin täydelliseen ymmärtämiseen.

Puuttuva linkki hermostollisten merkkiöiden ja hajun havainnollisten ominaisuuksien välillä on kriittinen aukko hajukoodauksen ymmärtämisessämme. Tässä yhdistämme ihmisen kallon sisäiset äänitykset – mukaan lukien suorat hermoäänitykset ihmisen hajuaistin aivokuoresta – samanaikaiseen tarkasti kontrolloitujen eri voimakkuuden/identiteetin hajujen toimitukseen ja psykofyysisten arvioiden keräämiseen koe-erittäin ymmärtääksemme, miten hajut esitetään ihmisen aivoissa. Tarkat hajun psykofyysiset arviot ovat kriittinen osa ehdotustamme. Siksi työskentelemme johtavien ihmisen psykofysiikan asiantuntijoiden kanssa Monel Chemical Senses Centerissä, tohtori Pamela Daltonin ja tohtori Joel Mainlandin kanssa. Apurahan yhteistutkijoina heidän asiantuntemuksensa ihmisen psykofysiikassa yhdistyy laboratorioni asiantuntemukseen ihmisen hajuaistin elektrofysiologiassa tarjoten alalle ymmärryksen hajun havaitsemisen ja hermostollisten koodien välisistä kartoituksista ihmisen aivoissa. Hajuidentiteetin hermostollisen esityksen tunnistamiseksi on tarpeen erottaa molekyylirakenne havainnollisesta identiteetistä/samankaltaisuudesta.

Onko hajuaistin järjestelmässä käytössä koodausjärjestelmä, jossa hermostollisten piirteiden välinen samankaltaisuus on systemaattisesti yhteydessä havainnolliseen samankaltaisuuteen, on tuntematonta. Tämän tavoitteen kokeet keräävät havainnollisia vastauksia manipuloiden havainnollista samankaltaisuutta. Kokeessa 1A tarkastelemme hermovasteiden piirteitä luonnollisen käyttäytymisen aikana, kun hajut nimetään vapaasti. Kokeessa 1B manipuloinme havainnollista samankaltaisuutta hajumeetamereilla ja keräämme havainnollisia ja hermostollisia tietoja jokaisella koe-erällä. Alustavat tiedot viittaavat siihen, että piriformivasteen varhaisimmat, korkeataajuiset komponentit voivat optimaalisesti dekoodata havainnollista identiteettiä.