인간 두뇌 연구 1에서 냄새의 전기생리학적 표현

후각 인식은 냄새 자극의 다양한 특징을 추출하고 표현하는 뇌의 능력에 의존합니다. 예를 들어, 강도와 정체성은 정확한 인식을 위해 별도로 인코딩되어야 하는 후각 인식의 기본 특징입니다. 동일한 냄새가 다른 강도에서도 발생할 수 있습니다. 후각 지각 특징의 신경 표현을 이해하는 것은 후각 시스템을 이해하는 데 필수적이지만 냄새 강도와 정체성의 신경 상관 관계는 인간의 뇌에서 제대로 이해되지 않습니다.

후각 분야는 일반적으로 화학을 지각의 대리자로 사용하고 자극의 물리적 특성을 조작하여 신경 상관 관계를 찾는 데 중점을 둡니다. 예를 들어, 화학적 농도와 분자 정체성은 일반적으로 냄새 강도와 정체성에 대한 프록시로 사용됩니다. 그러나 동물이 인식하는 세계는 물리적 현실을 완벽하게 표현한 것이 아닙니다. 그것은 각 종이 진화 과정에서 획득한 특정 감각 시스템의 산물입니다. 뇌가 냄새의 지각적 특징을 어떻게 표현하는지 이해하려면 신경 반응의 특징과 지각 평가 사이의 관계를 식별해야 합니다. 설치류의 새로운 행동 패러다임은 냄새의 다양한 특징(강도, 정체성)에 대한 지각 등급에 대한 좋은 추정치를 제공할 수 있지만, 인간은 냄새의 다양한 특징에 대한 지각 등급을 직접 제공할 수 있습니다. 그러므로 후각 지각을 완전히 이해하려면 인간의 작업이 필요합니다.

신경 신호와 냄새의 지각적 특성 사이의 누락된 연결은 냄새 코딩에 대한 우리의 이해에 있어 중요한 격차입니다. 여기서 우리는 인간의 후각 피질에서 직접 신경 기록을 포함한 인간의 두개내 기록을 다양한 강도/동일성으로 정밀하게 제어된 냄새의 동시 전달과 정신물리학 등급의 시행별 수집을 결합하여 냄새가 인간의 뇌에서 어떻게 표현되는지 이해합니다. .

정확한 후각 정신물리학적 평가는 우리 제안의 중요한 부분입니다. 따라서 우리는 Monel Chemical Senses Center의 Pamela Dalton 박사와 Joel Mainland 박사의 인간 정신물리학 분야의 선도적인 전문가들과 협력할 것입니다. 이 보조금의 공동 조사자로서 인간 정신물리학에 대한 그들의 전문 지식은 인간 후각 전기 생리학에 대한 우리 연구실의 전문 지식과 결합하여 인간 두뇌의 후각 인식과 신경 코드 간의 매핑에 대한 이해를 현장에 제공할 것입니다.

목표 1: 인간 이상피질의 냄새 강도 표현 조사. 인지된 냄새 강도의 신경 표현을 식별하려면 인지된 강도에서 자극 농도를 분리해야 합니다. 이 목표를 위한 실험에서는 두 가지 보완적인 접근 방식을 사용하여 농도와 독립적으로 강도를 조작하면서 인간의 지각 반응을 측정합니다. 실험 1A에서는 다양한 농도의 냄새에 걸쳐 인지된 강도를 일치시켜 자극의 정체성과 농도와 무관한 강도의 신경 표현을 식별할 수 있습니다. 실험 1B에서는 적응을 사용하여 지속적인 냄새 자극에 대해 서로 다른 인지 강도의 조건을 만들 것입니다. 동일한 질문을 다른 각도에서 접근하면 우리가 발견한 내용의 견고성이 강화될 것입니다. 예비 데이터는 이상형 신경 반응의 시간적 특징이 냄새 강도를 나타낼 수 있음을 시사합니다.