嗅觉的艺术:研究表明，大脑处理气味的过程既像绘画，也像交响乐

当我们闻到玫瑰的香味时会发生什么?我们的大脑是如何处理香味的精华的?它是否像一幅画——细胞闪烁活动的快照——在某一时刻被捕捉?或者像交响乐一样，不同细胞共同努力捕捉气味?新的研究表明，我们的大脑两者都有。

神经科学副教授Krishnan Padmanabhan博士说:“这些发现揭示了神经系统的一个核心原理，即大脑为代表感官世界的各个方面而进行的计算的灵活性。细胞的报道．“我们的工作为科学家们提供了量化和解释大脑活动模式的新工具。”

研究人员开发了一个模型来模拟早期嗅觉系统的运作，即大脑依赖于嗅觉的网络。用人计算机模拟他们发现了一组特殊的连接，称为离心纤维，它将中枢神经系统其他部分的脉冲传输到大脑的早期感觉区域，发挥了关键作用。这些离心纤维就像一个开关，在不同的策略之间切换，有效地表现气味。当离心纤维处于一种状态时，梨状皮层(气味感知形成的地方)中的细胞依赖于特定时间内的活动模式。当离心纤维处于另一种状态时，离心纤维内的细胞处于梨状皮层通过依赖大脑活动的模式，提高了细胞检测和分类气味的准确性和速度。

这些过程表明，大脑对一种气味有多种反应。在一种策略中，大脑使用快照，比如一幅画或一张照片，在特定的时刻捕捉气味的基本特征。在另一种策略中，大脑会记录不断变化的模式。它与细胞的开启、关闭和时间相协调，就像交响乐一样。

研究人员开发的数学模型突出了神经系统的关键特征——不仅是组成大脑的组成部分的多样性，而且还包括这些组成部分如何协同工作以帮助大脑体验气味世界。帕德马纳班说:“这些数学模型揭示了大脑中嗅觉系统如何工作的关键方面，可能有助于建立受大脑启发的人工计算系统。”计算方法的灵感来自电路大脑这类技术有可能提高自动驾驶汽车的安全性，或者有所帮助计算机视觉算法可以更准确地识别和分类图像中的物体。”