匂いの同一性に関する電気生理学的表現 研究2

嗅覚知覚は、におい刺激の異なる特徴を抽出して表現する脳の能力に依存しています。

例えば、強度と識別は、正確な知覚のために別々に符号化されなければならない嗅覚知覚の基本的な特徴です。同じにおいでも異なる強度で遭遇することがあります。嗅覚知覚特徴の神経表現を理解することは嗅覚系を理解するための基本ですが、においの強度と識別の神経相関は人間の脳ではほとんど理解されていません。

嗅覚の分野では通常、知覚の代用として化学を使用し、刺激の物理的特性を操作して神経相関を探すことに焦点を当てています。例えば、化学濃度と分子識別は通常、においの強度と識別の代用として使用されます。しかし、動物が知覚する世界は物理的現実の完全な表現ではなく、各種が進化の過程で獲得した特定の感覚系の産物です。脳がにおいの知覚特徴の表現をどのように形成するかを理解するには、神経反応の特徴と知覚評価の間の関係を特定する必要があります。

げっ歯類における新しい行動パラダイムは、においの異なる特徴（強度、識別）の知覚評価の良い推定値を提供できますが、人間はにおいの異なる特徴の知覚評価を直接提供できます。したがって、嗅覚知覚を完全に理解するには人間での研究が必要です。

神経シグネチャとにおいの知覚特性の間の欠落したリンクは、におい符号化の理解における重要なギャップです。ここでは、人間の頭蓋内記録（人間の嗅覚皮質からの直接神経記録を含む）と、強度／識別が変化する精密に制御されたにおいの同時提示、および試行ごとの心理物理的評価の収集を組み合わせて、においが人間の脳でどのように表現されるかを理解します。正確な嗅覚心理物理的評価は私たちの提案の重要な部分です。したがって、Monel Chemical Senses Centerの人間心理物理学の第一人者であるPamela Dalton博士とJoel Mainland博士と協力します。この助成金の共同研究者として、彼らの人間心理物理学の専門知識と私の研究室の人間嗅覚電気生理学の専門知識を組み合わせることで、嗅覚知覚と人間の脳内の神経符号との間のマッピングに関する理解をこの分野に提供します。におい識別の神経表現を特定するには、分子構造と知覚的識別／類似性を分離する必要があります。

嗅覚系が、神経特徴間の類似性が知覚的類似性と系統的に関連する符号化方式を採用しているかどうかは不明です。この目的のための実験では、知覚的類似性を操作しながら知覚反応を取得します。実験1Aでは、自由ににおいを命名する自然行動中の神経反応の特徴を調べます。実験1Bでは、においメタマーで知覚的類似性を操作し、各試行で知覚的および神経データを収集します。予備データは、梨状皮質反応の最も早期の高周波成分が知覚的識別を最適に復号できることを示唆しています。