PLoS Biol:科学家揭示了三种不同神经波的嗅觉加工过程

来源：原创网站2022-02-09 09:46

2022年2月8日/100生物网络/-神经元振荡的研究对于理解视觉、听觉和身体感觉的机制非常重要。然而，科学家对人类嗅觉系统的研究往往滞后。因此，科学家们对人类嗅觉系统的电生理特性知之甚少，尤其是刺激驱动的高频振荡是否在气味处理中发挥重要作用，研究人员尚不清楚。最近，在国际杂志《公共科学图书馆生物学》上发表了一篇题为《气味-我

2022年2月9日/100生物网络/-神经元振荡的研究对于理解视觉、听觉和身体感觉的机制非常重要。然而，科学家对人类嗅觉系统的研究往往滞后。因此，科学家们对人类嗅觉系统的电生理特性知之甚少，尤其是刺激驱动的高频振荡是否在气味处理中发挥重要作用，研究人员尚不清楚。近日，发表在国际期刊《公共科学图书馆生物学》(PLoS Biology)上的一篇题为“准确感知气味需要人类嗅觉皮层中的气味诱发伽马振荡”的研究报告中，来自美国西北大学等机构的科学家通过研究表明，将三种不同储存量的神经波结合起来，可能会提供一幅身体气味的图像。

电极的接触位置和实验设计。

图片：doi : 10.1371/journal . pbio . 3001509

研究员克里斯蒂娜泽拉诺博士表示，这项研究还是对个体闻到气味时嗅觉皮层神经振荡的全面描述，为进一步研究人体嗅觉加工机制提供了新的研究平台。我们不知道气味在人脑中是如何反映的，这是一个基础研究问题，也是目前研究人员正在努力解决的问题。此前，研究人员使用低频振荡来提高身体的感知能力，从而对身体中的其他感知进行编目。视觉和听觉系统中的神经元通常在兴奋的背景嗡嗡声中工作，但是当大脑试图看到或听到一些东西时，这些神经元会被同步激活。

此前，研究人员Zelano的实验室发现，类似的低频振荡也存在于嗅觉皮层，而这通常很难在大脑深处进行研究。一些癫痫患者经常患有顽固性癫痫，他们会选择接受脑部手术，以帮助降低癫痫发作的频率。在手术前，研究人员通过在患者大脑深处植入电极来绘制他们的大脑地图，然后让患者在癫痫监测室中进行为期一周的监测，这可能是唯一一次可以获得人类嗅觉皮层的实时脑电图数据。

目前，研究人员在监控室对志愿者进行了测试，并提醒他们会闻到一种气味。然后他们开始释放气味，并测量志愿者的大脑活动。发现除了以前测量的低频波外，还存在高频振荡现象。低频振荡称为波，志愿者闻到气味后立即开始，然后立即结束。波后有两组波，即波(约12-30 Hz)和波(高于30 Hz)。这就提出了两步过程的可能性，即低频波可以刺激嗅觉皮层，而高频波主要负责嗅觉加工。

图片：https://journals.plos.org/plosbiology/article? id=10.1371/journal . pbio . 3001509

研究员周光宇博士说，低频波通常用于大脑不同区域之间的交流，而高频波主要涉及局部计算，但我们发现低频波实际上刺激或激发了高频振荡。此外，高频波的强度也与志愿者正确识别气味的能力有关。这意味着高频振荡实际上可以区分一个人闻到的气味。研究人员表示，提高对嗅觉脑电波组成的理解可能有助于科学家进一步分析嗅觉皮层是如何处理信息的，无论是在正常人还是疾病患者中。目前，研究人员想知道不同的振荡是否代表一种气味的不同特征，或者不同的气味是否由不同的振荡来代表。

综上所述，本研究加强了前人对振荡的研究工作，结果表明人类梨状皮质中的振荡对于感知气味特征非常重要，构成了对人类大脑中气味特征性电生理反应的有力识别。未来，研究人员将进一步研究，以确定所识别的不同振荡是否能够反映气味刺激的不同感知特征。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

杨巧涵，周光宇，托本诺托，等，PLOS生物学(2022)。doi :10.1371/journal . pbio . 3001509

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