当一个气味唤起记忆:线索如何在大脑中两个有联系
在一个受欢迎的电视连续剧“黑镜子”称为“鳄鱼”,一名调查员询问证人闻一瓶啤酒。其目的是刷新她的记忆的犯罪现场(犯罪发生在啤酒厂附近)。
这可能不是标准的做法,但我们的感觉气味,或嗅觉,引起记忆的能力而闻名。我们都知道那种感觉。特定的气味可以带你回到你的祖母的厨房,你的第一个晚上跳舞,或海岸。
的“香味营销”,品牌设计师注入“签名气味,”例如在时装商店和酒店大堂,在全球范围内提高品牌认知度。
神经科学家研究嗅觉一直想知道连接我们的嗅觉和记忆之间的关系。这是记忆和嗅觉的结果之间的关系的方式吗大脑连接?最近的一项研究发表在杂志上自然打破了重要地回答这个长期存在的问题。
在我们观察研究之前,一些背景关于大脑如何促进我们的嗅觉。气味分子最初探测到受体的神经元的鼻子。神经元这些遭遇第一次发送信息嗅球,一个大脑结构你的指尖大小的上方的鼻腔。
的嗅球然后将信号发送给另一个名为“大脑结构梨状皮层。据信气味识别,发生,我们确定它的潜在来源,像一个苹果,一个香蕉,或刚割下的嫩草。
研究人员做了什么
研究大脑如何结合嗅觉和空间信息Champalimaud中心,辛迪粪便和她的同事在葡萄牙有六个未知老鼠完成导航任务。
老鼠不得不反复一个十字形的地图导航和四个走廊,见下面的视频从约半分钟。每个试验初光会点老鼠走廊之一,它将暴露在随机的四个不同的气味(柑橘、草、香蕉或醋)。水的位置奖励是依赖鼠被暴露的气味。
例如,柑橘气味意味着水奖励的南方走廊。如果老鼠暴露在柑橘气味在东部走廊,它需要旅行南奖励。如果收到了在南方走廊味道在第一种情况下,它可以留在原地,得到奖励。他们的想法是,通过练习,信号给定的气味会让老鼠的位置奖励。
迷宫的周围装饰着视觉地标的老鼠也可以基于这些地标定位自己。然而,老鼠的出发点是不同的在每一个试验。如果它已经被修好了,他们理论上只要记住一系列转向找到正确的通道,而不是使用任何空间记忆。这意味着成功完成任务依赖于空间的组合导航和嗅觉。
大约三个星期的训练老鼠也很好;他们能够找到水奖励在大约70%的试验。这表明老鼠能够把他们的内部环境的地图和位置的气味来定位奖励。
观察神经元活动
海马神经元,大脑的一部分参与记忆和导航,以功能为“地方的细胞”。这些都是细胞变得活跃在特定地点的环境,使我们能够找到我们。类似的细胞也发现在大脑的另一部分称为内嗅皮层。
最引人注目的新研究发现这种location-selective细胞不仅出现在海马和内嗅皮层,而且在主要嗅觉功能相关的大脑区域,即梨状皮层,这个地方被认为是主要负责气味识别。
研究人员在研究监测神经元的电活动。令人惊讶的是,他们发现,只有大约30%的这一区域的神经元在大鼠的大脑回应特定的气味。另一个30%的神经元以应对特定的气味和位置。
其余40%的活跃神经元没有回应特定的气味,而是老鼠的地点以前闻到的气味。这些location-selective神经元甚至会开始火时,老鼠才刚刚进入走廊,在遇到任何气味。
然后研究人员想了解海马体和梨状皮层彼此“交谈”,而老鼠解决难题。他们发现,这两个地区的细胞倾向于在同步,而老鼠在迷宫。
这告诉了我们什么?
这些结果表明,嗅觉系统在空间导航可能扮演一个角色,和空间记忆和嗅觉信息收敛梨状皮层。但是为什么大脑进化来表示位置和气味在同一个地方吗?
答案可能是,气味非常有用的线索寻找我们。例如,从草地上松林气味不同,而狐狸的洞穴里有不同的气味老鼠的巢穴。这一规则甚至在人造环境:一个地下铁路系统与超市气味不同,办公室不同的餐厅。
所以我们的大脑可能会把气味的地方,因为这是有用的在人类进化历程。
本研究是在老鼠身上进行的,更多的依赖自己的嗅觉导航比人类做的,因为我们的知觉是由视觉。但是这些发现关于嗅觉的新见解和空间记忆有可能连接在人类的大脑。
