Исследование: Ранняя активность мозга в тета-диапазоне кодирует объективные характеристики запахов

Новое исследование, опубликованное в журнале The Journal of Neuroscience в ноябре 2025 года, выявило четкие временные паттерны мозговой активности, которые разделяют объективную обработку обонятельной информации от субъективного эмоционального отклика. Это открытие имеет значительный потенциал для разработки объективных методов диагностики и терапии расстройств обоняния.

Команда под руководством Масако Окамото из Токийского университета использовала высокоплотную электроэнцефалографию (ЭЭГ) для измерения электрической активности мозга добровольцев во время выполнения заданий на обнаружение, дискриминацию и идентификацию ароматов. Основной вывод заключается в том, что активность мозга в тета-диапазоне (около 4 Гц), начинающаяся в 80 миллисекунд и достигающая пика к 370 миллисекундам после вдыхания запаха, кодирует базовые физические и химические характеристики молекул запаха.

Профессор Окамото отметила, что на этой ранней стадии мозг преимущественно кодирует объективные молекулярные характеристики для поддержки поведенческой дискриминации запахов. Точность декодирования на основе этого раннего тета-кодирования напрямую коррелировала с индивидуальной способностью участников успешно различать различные ароматы. Более того, точность декодирования была выше в тех испытаниях, где участники корректно различали запахи, что подтверждает фундаментальную роль этого начального сигнала для обонятельного поведения.

В отличие от этого, активность в более медленном дельта-диапазоне (около 1–3 Гц) проявилась позже, начиная примерно с 720 миллисекунд, и была связана исключительно с субъективным ощущением приятности запаха. Эта более поздняя дельта-активность не коррелировала с навыками объективного различения запахов, но ассоциировалась с более выраженной эмоциональной реакцией на ароматы в повседневной жизни.

Исследователи, среди которых были Мугихико Като и Казушиге Тохара, использовали специально разработанное устройство для точной подачи десяти разнообразных ароматов, что позволило зафиксировать с высоким временным разрешением, когда и где запахи обрабатываются в мозге. Эти дифференцированные паттерны мозговой активности представляют собой критически важный этап в понимании того, как мозг трансформирует химический ввод в сознательные сенсорные и эмоциональные переживания. Ценность открытия заключается в потенциальной возможности создания объективных инструментов оценки обонятельных нарушений, что позволит отойти от субъективных отчетов.

Объективная оценка обоняния с помощью ЭЭГ в настоящее время чаще применяется в научных изысканиях, нежели в рутинной практике из-за высокой стоимости.

Таким образом, раннее тета-кодирование закладывает нейронный фундамент для поведения, основанного на запахах, отделяя физико-химическую реальность от аффективной оценки.