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如何在大脑中构造气味物体

秒速飞艇官网日本RIKEN脑科学中心(CBS)的Hokto Kazama领导的研究小组结合了大脑成像和大脑活动模型来解释如何将气味归纳为不同的类别。研究小组检查了在形成嗅觉记忆中起重要作用的果蝇大脑区域,并发现了在各个果蝇中均能保留的混合物和气味群的聚集表示。这项发表在《神经元》上的研究解释了如何在不同的个体中类似地感知不同的气味。

识别和概括是我们通常认为理所当然的基本过程。无论是识别一个人的口音,还是能够将一种从未见过的食物组合归类为一种比萨饼,我们的大脑总会在后台完成所有艰苦的工作。在闻到气味的情况下,动物会利用嗅觉来识别食物来源,食肉动物,潜在伴侣和家人。气味通常是多种挥发性分子的混合物,但动物不会一一识别每个分子,而是将整个混合物识别为单一气味。考虑一下柑橘的气味。即使橙子,柠檬,葡萄柚和柚子都有不同的气味分子组成,也都可以识别为闻到“柑橘味”。

秒速飞艇官网迄今为止,大脑如何产生单一气味物体的表示还没有被很好地理解。幸运的是,可以通过常见的果蝇来实现识别和泛化气味的能力,该果蝇的嗅觉系统分布良好,并带有一定数量的神经元。CBS研究团队将重点放在这个系统上,特别是在感觉通路中两个大脑区域之间的差异上。

秒速飞艇官网在蝇脑中,气味信息从称为触角叶的主要嗅觉中心传播到称为蘑菇体的次要中心。为了使实验正常进行,研究小组需要同时测量来自过去更多神经元的反应。Kazama解释说:“立即表征蘑菇体内所有2,000个细胞的活性是最大的技术障碍。”“以前的研究仅记录不到其中的5%,这不足以满足我们的目的。”他们通过开发一种算法来解决这个问题,该算法可以在一个小时的记录中自动定位并跟踪所有单元。

他们展示了具有单独和混合的15种不同气味的果蝇,并通过成像神经元活跃时释放的钙来记录神经元反应。他们发现蘑菇体内的神经元簇选择性地对单个气味,混合物或气味组做出反应。相比之下,触角叶中的神经元的选择性反应要低得多。这表明蘑菇体以某种方式整合了触角叶的输入,并产生了独特的气味表现。

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