Японские ученые исследовали, когда и где в мозге человека обрабатывается информация о различных запахах. Оказалось, скорость обработки зависит от качества запаха: быстрее всего мозг воспринимает неприятные запахи, больше времени ему требуется на приятные, а также на узнавание запаха.
Ученые из Токийского университета (Япония) выяснили, в какой момент наш мозг воспринимает и обрабатывает информацию о различных запахах. Исследование показало, что на ранних стадиях обработки такая информация в мозге никак не связана с его узнаванием. Однако на более поздних стадиях неприятные запахи обрабатываются быстрее, чем приятные. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Японские ученые разработали специальное устройство, которое точно передавало запах в носовую полость человека. Участники эксперимента оценивали свойства десяти различных запахов, в то время как сигналы их мозга записывались с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). Полученные данные исследователи обрабатывали с помощью методов машинного обучения, которые позволили впервые с беспрецедентным пространственным и временным разрешением увидеть, когда и где мозг обрабатывает различные запахи.
Первые сигналы на ЭЭГ появились уже через 100 миллисекунд после «предъявления» запаха. Таким образом, информация о нем передается в мозг крайне быстро. Мозг выявлял запахи еще до того, как испытуемый сознательно воспринимал их, что происходило только через несколько сотен миллисекунд.
Характеристики запахов, в том числе приятность или неприятность, кодировались различной пространственной и временной обработкой в коре головного мозга. Представление о неприятности запаха появлялось в мозге раньше, чем о приятности и других качествах. Неприятные запахи, такие как запах гнили или тухлого мяса, мозг участников отличал от нейтральных и приятных уже через 300 миллисекунд после «предъявления».
При этом распознавание приятных запахов, например цветовых или фруктовых, происходило только через 500 миллисекунд — примерно в то же время, когда испытуемый понимал, какой именно запах ему предъявлен. Через 600-850 миллисекунд после появления запаха становились активны области мозга, участвующие в эмоциональной и семантической обработке, а также памяти.
По мнению ученых, раннее восприятие неприятных запахов могло возникнуть в процессе эволюции как система раннего предупреждения о потенциальных опасностях. Нарушения восприятия запахов могут быть ранним симптомом нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Паркинсона и Альцгеймера, поэтому изучение нейробиологических основ обработки запахов поможет лучше понять эти нарушения и найти новые пути их своевременной диагностики.