Az Odor Identitás Elektrofiziológiai Reprezentációi 2. tanulmány

Az olfaktórikus észlelés az agy képességén alapul, hogy kinyerje és ábrázolja egy szagstimulus különböző jellemzőit.

Például az intenzitás és az identitás az olfaktórikus észlelés alapvető jellemzői, amelyeket külön kell kódolni a pontos észlelés érdekében; ugyanazt a szagot különböző erősségekben lehet tapasztalni. Az olfaktórikus észlelési jellemzők neurális reprezentációinak megértése alapvető az olfaktórikus rendszer megértéséhez, azonban a szagintenzitás és identitás neurális korrelátumai az emberi agyban kevéssé ismertek.

Az olfaktció területe tipikusan a kémiát használja az észlelés helyettesítőjeként, és a stimulus fizikai tulajdonságainak manipulálására összpontosít, hogy neurális korrelátumokat keressen. Például a kémiai koncentrációt és a molekuláris identitást általában a szagintenzitás és identitás helyettesítőjeként használják. Azonban az állatok által észlelt világ nem a fizikai valóság teljes ábrázolása; ez az egyes fajok által az evolúció során szerzett speciális érzékelő rendszerek terméke. Ahhoz, hogy megértsük, hogyan alakítja ki az agy a szagok észlelési jellemzőinek reprezentációit, azonosítanunk kell a neurális válaszok jellemzői és az észlelési értékelések közötti kapcsolatokat.

Míg a rágcsálókban alkalmazott új viselkedési paradigmák jó becsléseket nyújthatnak a szagok különböző jellemzőinek (intenzitás, identitás) észlelési értékeléseiről, az emberek közvetlenül is megadhatják egy szag különböző jellemzőinek észlelési értékeléseit. Ezért az emberi munka elengedhetetlen az olfaktórikus észlelés teljes megértéséhez.

A neurális jelek és a szag észlelési tulajdonságai közötti hiányzó kapcsolat kritikus hiányosság a szagkódolás megértésünkben. Itt kombinálni fogjuk az emberi intrakraniális felvételeket – beleértve a közvetlen neurális felvételeket az emberi olfaktórikus kéregből – az egyidejű, pontosan szabályozott, változó intenzitású/identitású szagok beadásával és a pszichofizikai értékelések kísérletenkénti gyűjtésével, hogy megértsük, hogyan ábrázolódnak a szagok az emberi agyban. A pontos olfaktórikus pszichofizikai értékelések javaslatunk kritikus részét képezik. Ezért a Monel Chemical Senses Center vezető emberi pszichofizikai szakértőivel, Dr. Pamela Daltonnal és Dr. Joel Mainlanddel fogunk együttműködni. Mint társkutatók ezen támogatáson, emberi pszichofizikai szakértelmük kombinálódik laboratóriumom emberi olfaktórikus elektrofiziológiai szakértelmével, hogy a terület számára megértést nyújtson az olfaktórikus észlelés és az emberi agy neurális kódjai közötti leképezésekről. A szagidentitás neurális reprezentációjának azonosításához szükséges a molekuláris szerkezet elkülönítése az észlelési identitástól/hasonlóságtól.

Az, hogy az olfaktórikus rendszer olyan kódolási sémát alkalmaz-e, amelyben a neurális jellemzők közötti hasonlóság szisztematikusan kapcsolódik az észlelési hasonlósághoz, ismeretlen. A célkitűzéshez szükséges kísérletek észlelési válaszokat szereznek, miközben manipulálják az észlelési hasonlóságot. Az 1A kísérletben a neurális válaszok jellemzőit vizsgáljuk a szagok szabad elnevezése során végzett természetes viselkedés alatt. Az 1B kísérletben manipulálni fogjuk az észlelési hasonlóságot szagmetamerekkel, és minden kísérleten gyűjtünk észlelési és neurális adatokat. Az előzetes adatok azt sugallják, hogy a piriform válasz legkorábbi, nagyfrekvenciás komponensei optimálisan dekódolhatják az észlelési identitást.