通过三种不同的神经波进行嗅觉处理

根据发表在《柳叶刀》上的一项西北医学研究，三种不同寄存器的神经波结合在一起，给大脑提供了闻到什么气味的图像公共科学图书馆生物学．

这是神经振荡的完整描述发生在嗅觉皮层当一个人闻到气味该研究的资深作者、肯和露丝·戴维癫痫和临床神经心理学分部神经内科助理教授克里斯蒂娜·泽拉诺博士说，这为进一步研究嗅觉处理提供了一个平台。

“我们不知道气味是如何在大脑中表现出来的人类的大脑塞拉诺说。“这是一个基本问题，我们正在帮助回答这个问题。”

之前的研究用低频对身体的其他感觉进行了分类振荡提高感知能力。视觉和听觉系统中的神经元通常在兴奋性的背景嗡嗡声中工作，但当大脑试图看到或听到一些东西时，这些神经元会同步激活。

Zelano实验室之前的研究已经在嗅觉皮层中发现了类似的低频振荡。在大脑深处，嗅觉皮层很难研究，但西北医学综合癫痫中心的癫痫监测单元为Zelano和她的同事提供了一个独特的机会，由医学博士、公共卫生硕士Stephen Schuele指导，他是神经内科神经生理学和癫痫的主任，物理医学和康复教授，也是这项研究的合著者。

一些癫痫患者患有难治性癫痫发作，并选择接受脑部手术来帮助减少癫痫发作频率。在手术前——由Joshua Rosenow，医学博士，神经外科，神经学，物理医学和康复学教授和该研究的合著者——使用植入大脑深处的电极绘制患者的大脑。患者在癫痫监护病房待上一周左右。Zelano指出，这是仅有的几次来自人类嗅觉皮层的实时脑电波数据可用之一。

在目前的研究中，研究人员对处于监测单元的志愿者进行了测试，警告他们有气味要来，然后给他们散发气味，并测量由此产生的大脑活动。

他们发现除了先前测量的低频波之外，还有高频振荡。这种低频振荡被称为θ波，在志愿者嗅闻后立即开始，并在嗅闻后立即结束。Theta波之后是另外两组波，beta波(约12- 30hz)和gamma波(高于30hz)。

这提出了两步过程的可能性，其中低频波“启动”嗅觉皮层，而高频波负责嗅觉处理。

“低频波用于大脑区域之间的通信，而高频振荡更多地涉及局部计算，但发现低频振荡激发高频振荡是非常令人兴奋的，”神经学研究助理教授、该研究的共同通讯作者周光宇博士说。

此外，高频波的强度与志愿者正确识别气味的能力有关。

西北跨系神经科学项目(NUIN)的学生、该研究的主要作者杨乔汉(Qiaohan Yang, MS)说:“这意味着，要真正区分人们正在闻到的气味，需要更高频率的振荡。”

这提高了对嗅觉的理解大脑波的组成将使科学家更好地描述嗅觉皮层是如何处理信息的，无论是在正常人还是在疾病中，Zelano说。

“现在我们想知道，不同的振荡是否代表一种气味的不同特征，或者不同的气味是否由不同的振荡来代表，”Zelano说。