研究揭示:大脑早期Theta波活动编码了气味的客观属性

编辑者: Elena HealthEnergy

嗅觉信息处理

日本东京大学的一项最新研究成果,发表于2025年11月的《神经科学杂志》,为我们揭示了大脑活动中清晰的时间模式,这些模式能够将客观的嗅觉信息处理过程与主观的情感反应区分开来。这一发现为开发客观的嗅觉障碍诊断和治疗方法开辟了新的前景。

由东京大学的冈本雅子(Masako Okamoto)教授领衔的研究团队,利用高密度脑电图(EEG)技术,监测了志愿者在执行气味探测、区分和识别任务时的大脑电活动。核心结论在于,大脑在嗅觉刺激后的80毫秒开始出现,并在370毫秒左右达到峰值的Theta波段(频率约为4赫兹)活动,精确地编码了气味分子所具备的基本物理和化学特征。

冈本教授指出,在这一早期阶段,大脑的首要任务是编码客观的分子属性,以便支持后续的行为区分活动。基于这种早期Theta编码的解码精度,与受试者成功区分不同气味的能力存在直接关联。更进一步的证据是,在受试者准确辨别气味的情况下,解码的准确率更高,这有力地佐证了这一初始信号对于嗅觉行为的根本性作用。

与此形成鲜明对比的是,在更慢的Delta波段(频率约为1至3赫兹)中的活动则表现得较为滞后,大约在720毫秒后才显现。这种Delta波段的活动被发现完全与气味的主观愉悦感相关联。值得注意的是,这种较晚出现的Delta活动与客观的嗅觉辨别能力并无关联,但却与个体在日常生活中对特定气味产生更强烈的情感反应相关。

参与此项研究的学者还包括加藤睦彦(Mugihiko Kato)和十原和繁(Kazushige Tohara)。他们采用了一种专门设计的装置,以精确地输送十种不同类型的气味样本,从而能够以高时间分辨率捕捉到气味在大脑中被处理的精确时间和位置。这些区分性的脑电活动模式,构成了理解大脑如何将化学输入转化为有意识的感官和情感体验的关键环节。这项突破的价值在于,它有望催生出客观评估嗅觉功能障碍的工具,从而使评估工作不再仅仅依赖于受试者的主观描述。

目前,利用EEG对嗅觉进行客观评估主要集中在科学研究领域,由于其成本相对较高,尚未普及到常规的临床实践中。

综上所述,大脑早期出现的Theta波段编码机制,为基于气味的后续行为奠定了神经基础,它成功地将气味的物理化学现实与个体的情感评价分离开来,可谓是“拨开迷雾见青天”。

来源

  • News Millenium

  • EurekAlert! Science News

  • NotiPress

  • The University of Tokyo

  • The Journal of Neuroscience

  • Neuroscience News

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