Un dispositivo de emisión de olores especialmente creado, junto con el análisis basado en el aprendizaje automático del electroencefalograma registrado en el cuero cabelludo, ha permitido a los investigadores de la Universidad de Tokio ver cuándo y dónde se procesan los olores en el cerebro. El estudio encontró que la información del olor en el cerebro no está relacionada con la percepción durante las primeras etapas de procesamiento, pero cuando la percepción se produjo más tarde, los olores desagradables se procesaron más rápidamente que los olores agradables. Los problemas con la percepción del olor pueden ser un síntoma temprano de enfermedades neurodegenerativas, por lo que descubrir más bases neuronales de la percepción del olor podría ayudar a comprender mejor esas enfermedades en el futuro.
¿El olor de una taza de café caliente te ayuda a empezar bien el día? ¿O no puedes soportar las cosas fuertes y embriagadoras? Según una nueva investigación, la rapidez con que su cerebro procesa el olor de su bebida matutina podría depender de si cree que ese olor es agradable o no.
Un equipo de la Universidad de Tokio creó un dispositivo especial que puede generar 10 olores diferentes de manera precisa y oportuna. Los olores se administraron a los participantes que calificaron su agrado mientras usaban gorras de electroencefalograma (EEG) no invasivas registradas en el cuero cabelludo, que registran señales dentro del cerebro. Luego, el equipo pudo procesar los datos del EEG utilizando un análisis informático basado en el aprendizaje automático, para ver cuándo y dónde se procesó la gama de olores en el cerebro con alta resolución temporal por primera vez.
«Nos sorprendió que pudiéramos detectar señales de olores presentados a partir de respuestas EEG muy tempranas, tan rápido como 100 milisegundos después del inicio del olor, lo que sugiere que la representación de la información del olor en el cerebro ocurre rápidamente», dijo el estudiante de doctorado Mugihiko Kato de la Escuela de Graduados de Ciencias Agrícolas y de la Vida en la Universidad de Tokio.
La detección del olor por parte del cerebro ocurrió antes de que el participante percibiera conscientemente el olor, lo que no sucedió hasta varios cientos de milisegundos después. «Nuestro estudio mostró que diferentes aspectos de la percepción, en particular, el placer, el desagrado y la calidad del olor, surgieron a través de diferentes procesamientos corticales espaciales y temporales», dijo Kato.
«La representación de lo desagradable en el cerebro surgió antes que lo placentero y la calidad percibida», dijo el profesor asociado del proyecto Masako Okamoto, también de la Escuela de Graduados en Ciencias Agrícolas y de la Vida. Cuando se administraron olores desagradables (como olores podridos y rancios), los cerebros de los participantes podían diferenciarlos de los olores neutros o agradables tan pronto como 300 milisegundos después del inicio. Sin embargo, la representación de olores agradables (como los olores florales y afrutados) en el cerebro no se produjo hasta 500 milisegundos en adelante, casi al mismo tiempo que también se representaba la calidad del olor. Entre 600 y 850 milisegundos después del inicio del olor, áreas significativas del cerebro involucradas en el procesamiento emocional, semántico (lenguaje) y de la memoria se volvieron más involucradas.
La percepción más temprana de olores desagradables puede ser un sistema de alerta temprana contra peligros potenciales. «La forma en que cada sistema sensorial recluta al sistema nervioso central difiere según las modalidades sensoriales (olor, luz, sonido, gusto, presión y temperatura). Esclarecer cuándo y dónde surge la percepción olfativa (olor) del cerebro nos ayuda a comprender cómo funciona la función olfativa. sistema funciona», dijo Okamoto. «También creemos que nuestro estudio tiene implicaciones metodológicas más amplias. Por ejemplo, no se sabía que el EEG registrado en el cuero cabelludo nos permitiría evaluar la representación de los olores de períodos de tiempo de hasta 100 milisegundos».
Esta imagen de alta resolución temporal de cómo nuestros cerebros procesan los olores puede ser un trampolín hacia una mejor comprensión de los mecanismos de las enfermedades neurodegenerativas en el futuro, como las enfermedades de Parkinson y Alzheimer, en las que una disfunción en el sentido del olfato es una señal de advertencia temprana. El equipo está interesado en explorar varias vías de investigación adicionales. “En nuestra vida diaria, los olores se perciben junto con otra información sensorial como la visión, y cada sentido influye en la percepción del otro”, dijo Kato. «Aunque presentamos solo estímulos olfativos en el estudio actual, creemos que es importante analizar la actividad cerebral en condiciones más naturales, como presentar olores con una película». ¿Quizás Smell-O-Vision aún podría regresar?
Fondos
Este trabajo fue apoyado por la Subvención de Ayuda para la Investigación Científica en Áreas Innovadoras de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia a MO (18H04998 y 21H05808) y el programa JST-Mirai a KT (JPMJMI17DC y JPMJMI19D1).
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Tokio. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
