Sinirbilim

Koku Duyusu, Görmekten Çok Tahmin Edici Kodlamaya Bağlıdır

Özet: Koku alma duyumuz, görmeden ziyade tahmine dayalı kodlamayla çalışır ve kokunun ilkel bir duyu olduğu yönündeki önceki görüşlere meydan okur. Davranışsal çalışmalar ve fMRI beyin görüntülemeyi de içeren bir dizi deney aracılığıyla bu çalışma, kokunun sadece koku alma duyusunu değil aynı zamanda görsel beyin bölgelerini de devreye sokarak beklenmedik uyaranlara tepki verme konusundaki karmaşıklığını vurguluyor.

Bu benzersiz duyusal işlem, kokuları doğru bir şekilde tanımlamak için diğer duyulardan gelen tahminlere ve ipuçlarına büyük ölçüde güvenerek, çevremizde gezinmede kokunun proaktif doğasının altını çiziyor.

Ana unsurlar:

  1. Kokunun, duyusal bilgilerin işlenmesinde görmeden ziyade tahminlere bağımlı olması, onun karmaşık ve proaktif doğasını gösterir.
  2. Beklenmedik kokular, hem koku hem de görsel beyin bölgelerini harekete geçirerek benzersiz bir çoklu duyusal işleme stratejisini akla getiriyor.
  3. Çalışma, tahmine dayalı kodlama teorisinin koku alma algısına nasıl uygulandığını göstermek için davranışsal deneylerden ve fMRI’dan yararlanarak insanın koku alma duyusunun gelişmiş yeteneklerini ortaya çıkardı.

Kaynak: Stokholm Üniversitesi

Beynin popüler bir teorisi, asıl işlevinin bundan sonra ne olacağını tahmin etmek olduğunu, dolayısıyla çoğunlukla beklenmedik olaylara tepki verdiğini öne sürüyor. Tahmine dayalı kodlama adı verilen bu konuyla ilgili araştırmaların çoğu yalnızca gördüklerimize odaklandı ancak koku gibi farklı duyuların aynı şekilde çalışıp çalışmadığını kimse bilmiyor.

Kokunun farklı duyusal izlenimleri nasıl ele aldığımızla nasıl ilişkili olduğunu anlamak için araştırmacılar, Stockholm Üniversitesi Beyin Görüntüleme Merkezi’nde (SUBIC) beyin görüntüleme yöntemi fMRI’yi kullanan üç deney, iki davranış deneyi ve bir deneyden oluşan bir çalışma yürüttüler.

Bu bir burnu gösteriyor.
Araştırma, farklı duyusal izlenimleri sınıflandırırken farklı duyularımız için doğru ipuçlarını kullanabilmenin ne kadar önemli olduğunu gösteriyor. Kredi: Nörobilim Haberleri

“Temel bulgu, koku almanın görmeden çok daha fazla tahminlere bağlı olmasıdır. Bu ilginç çünkü birçok kişi kokunun ilkel ve tepkisel olduğunu düşünüyor, halbuki araştırmamız aslında oldukça karmaşık ve proaktif olduğunu gösteriyor” diyor Psikoloji Bölümü Doktora Öğrencisi ve çalışmanın baş yazarı Stephen Pierzchajlo.

Araştırma, farklı duyusal izlenimleri sınıflandırırken farklı duyularımız için doğru ipuçlarını kullanabilmenin ne kadar önemli olduğunu gösteriyor.

“Hepimiz beklenmedik bir koku ortaya çıktığında, örneğin birinin evine girdiğimizde yeni bir kokuyla karşılaştığımızda tepki verdiğimizi deneyimlemişizdir. Araştırmamız, koku alma duyusunun diğer duyulardan gelen ipuçlarından oldukça etkilendiğini, görme ve duyma duyusunun ise çok daha az etkilendiğini gösteriyor” diyor Psikoloji Bölümü profesörü ve ortak yazar Jonas Olofsson. çalışma.

Araştırmacılar ayrıca, beyin beklemediği kokuları tanımlamaya çalıştığında, görevde görsel ipuçları olmamasına rağmen hem koku hem de görsel beyinlerin aktif hale geldiğini gösterdi.

“Bu nedenle koku alma beyni, kokuları işleme konusunda tamamen benzersiz bir yönteme sahiptir ve bu, kokuların beklenip beklenmediğiyle ilgilidir. Koku duyusu bizi beklemediğimiz kokulara karşı uyarır ve görsel beyni harekete geçirerek, belki de kokunun ne olduğunu görebilmemizi sağlar. Bu akıllıca bir işlev çünkü biz insanlar, ipucu almazsak kokuları tanıma konusunda çok kötüyüz” diyor Jonas Olofsson.

Deneylerde katılımcılar “limon” gibi sözlü ipuçlarını dinlediler ve ardından bir resim veya koku aldılar ve katılımcılar bunun ipucuyla (örneğin limon resmi veya kokusuyla) eşleşip eşleşmediğine veya eşleşmediğine hızlı bir şekilde karar verdi. örneğin bir gül resmi veya kokusuyla.

“Genel olarak beklenen resimlerin ve kokuların daha hızlı kararlara yol açtığını fark ettik, bu da tahmine dayalı kodlama teorisine çok iyi uyuyor. Duyuları birbiriyle karşılaştırmak için tepki hızındaki farkı kullandık; beklenmedik uyaranlar için daha büyük bir gecikme, duyunun tahminlere daha fazla dayandığı anlamına geliyor” diyor Stephen Pierzchajlo.

Bu çalışma, doktora araştırmasının sonuçlanan ilk kısmıdır.

“İnsanın koku alma duyusu reaktif değil, proaktif bir duyudur. Kokuların ne olduğunu anlamak amacıyla beklenmedik kokuları işlemek için benzersiz bir beyin stratejisi kullanıyor” diyor Stephen Pierzchajlo.

Çalışmayla ilgili gerçekler

  • Çalışmada, Stockholm Üniversitesi Beyin Görüntüleme Merkezi’nde (SUBIC) beyin görüntüleme yöntemi fMRI kullanılarak iki davranış deneyi ve bir fMRI deneyi olmak üzere üç deney gerçekleştirildi.
  • Altmış dokuz katılımcı ilk davranışsal deneyi tamamladı. Elli katılımcı ikinci davranışsal çalışmayı tamamladı.
  • FMRI deneyi için ilk olarak 15 katılımcının verileri toplandı ve analiz edildi. Daha sonra çalışmanın fMRI kısmına 32 sağlıklı gönüllü katıldı.
  • Her üç deneyde de araştırmacılar, yüksek ve karşılaştırılabilir doğruluk oranlarına ve dolayısıyla tarafsız tepki süresine ulaşmak için tekrar tekrar koku, resim veya konuşulan kelimeler olarak sunulan dört tanıdık uyaran (lavanta, leylak, limon ve armut) kümesini kullandılar. değerlendirmeler.

Bu koku alma araştırma haberi hakkında

Soyut

Koku kategorizasyonu, algısal tahminleri değerlendirmek için transmodal bir kortikal ağ tarafından şekillendirilir

Tahmin oluşturma ve değerlendirme, duyusal algıda önemli özellikler olarak kabul edilir. Duyular ve bunların kortikal substratları arasındaki işleme farklılıkları hakkında çok az şey bilinmektedir.

Burada, koku alma duyusunun (koku duyusu), büyük ölçüde (koku almayan) nesne tahmin ipuçlarına bağlı olacağı ve farklı kortikal işleme özelliklerini içereceği hipotezini test ettik. Tahmin hatası işlemeyi duyular arasında karşılaştırmak için yeni bir paradigma geliştirdik.

Katılımcılar konuşulan kelime ipuçlarını (örneğin “leylak”) dinlediler ve hedef uyaranların (kokular veya resimler) kelime ipucuyla eşleşip eşleşmediğini belirlediler. İki davranışsal deneyde (toplam n = 113; 72 kadın), uyumlu ve uyumsuz tepki süreleri arasındaki eşitsizlik, görsel hedeflere göre koku alma için abartılmıştır; bu, koku alma hedeflerini işlemek için tahmine dayalı sözel ipuçlarına daha fazla bağımlı olunduğunu gösterir.

Önceden kaydedilmiş bir fMRI çalışması (n = 30; 19 kadın), ön singulat korteksin (hata tespiti için merkezi bir bölge) uyumsuz koku alma hedefleri tarafından daha fazla aktive edildiğini ortaya çıkardı; bu, koku alma tahminine dayalı hata işlemede bir role işaret ediyor.

Ek olarak, hem birincil koku alma hem de görsel korteksler, uyumsuz koku alma hedefleri için önemli ölçüde etkinleştirildi; bu, koku alma tahmin hatalarının çapraz duyusal işleme kaynaklarına bağlı olduğunu, oysa görsel tahmin hatalarının böyle olmadığını düşündürmektedir.

Koku almanın, tahmine dayalı (koku almayan) ipuçlarına güçlü bir bağımlılıkla karakterize edildiğini ve kokuların, belirlenmiş bir transmodal kortikal ağ tarafından bu tür tahminler bağlamında değerlendirildiğini öneriyoruz.

Sonuçlarımız, hızlı karar vermede tahmine dayalı ipuçlarının farklı duyular tarafından nasıl kullanıldığına ilişkin farklılıkları göstermektedir.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/olfaction-predictive-coding-25867/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu