Як мозок розрізняє об'єктивні запахи та емоції: дослідження ранньої тета-активності

Свіже наукове відкриття, опубліковане у листопаді 2025 року у престижному виданні The Journal of Neuroscience, проливає світло на механізми, якими наш мозок відокремлює об'єктивну інформацію про запах від суб'єктивної емоційної реакції. Це знання відкриває широкі перспективи для створення об'єктивних діагностичних та терапевтичних інструментів для людей із порушеннями нюху.

Група дослідників під керівництвом Масако Окамото з Токійського університету застосувала високощільну електроенцефалографію (ЕЕГ) для детального моніторингу електричної активності мозку учасників експерименту. Завдання полягали у виявленні, розрізненні та ідентифікації різних ароматів. Ключовий висновок полягає у тому, що активність мозку у тета-діапазоні (приблизно 4 Гц), яка починається вже через 80 мілісекунд після вдихання запаху і досягає свого піку до 370 мілісекунд, відповідає за кодування фундаментальних фізичних та хімічних властивостей молекул запаху.

Професор Окамото підкреслила, що на цій ранній стадії мозок зосереджується на об'єктивних молекулярних параметрах, що є критично важливим для подальшої поведінкової дискримінації запахів. Точність, з якою можна було розшифрувати інформацію на основі цього раннього тета-сигналу, прямо корелювала з індивідуальною здатністю учасників успішно розрізняти аромати. Ба більше, у тих випадках, коли учасники правильно ідентифікували запахи, точність декодування була вищою. Це, по суті, підтверджує незаперечну роль цього початкового нейронного сигналу для адекватної нюхової поведінки.

На противагу цьому, активність у повільнішому дельта-діапазоні (близько 1–3 Гц) проявилася значно пізніше — приблизно через 720 мілісекунд. Ця активність була пов'язана виключно з особистим сприйняттям приємності чи неприємності запаху. Важливо зазначити, що ця пізня дельта-активність не мала жодного зв'язку з навичками об'єктивного розрізнення, але асоціювалася з більш вираженими емоційними відгуками на аромати у повсякденному житті.

Дослідники, серед яких були також Мугихико Като та Казушиге Тохара, використали спеціально розроблене обладнання для надточного дозування десяти різних ароматів. Це дозволило зафіксувати з високою часовою роздільною здатністю, як саме і коли відбувається обробка запахів у мозку. Такі чітко диференційовані патерни мозкової активності являють собою вирішальний етап у розумінні того, як хімічний стимул трансформується у свідомі сенсорні та емоційні переживання. Цінність цього відкриття полягає у потенціалі створення об'єктивних інструментів для оцінки нюхових розладів, що дозволить відійти від покладання лише на суб'єктивні звіти пацієнтів.

Наразі об'єктивна оцінка нюху за допомогою ЕЕГ частіше використовується у наукових лабораторіях, а не у клінічній практиці, здебільшого через високу вартість обладнання та процедур. Проте, розуміння цих часових рамок може спростити майбутні розробки.

Таким чином, раннє тета-кодування формує нейронний фундамент для поведінки, керованої запахами, чітко розмежовуючи фізико-хімічну реальність самого аромату від його афективної, емоційної оцінки, що є справжнім проривом у нейронауці.