Im Gehirn sind Geruch und Anblick engere Freunde als wir dachten

Die meisten von uns nehmen unsere Sinne für selbstverständlich, zumindest bis zu einem von ihnen hört auf zu arbeiten. Aber trotz Die Nützlichkeit des GeruchsSight, Touch und die anderen Sinne, sie brauchten Millionen von Jahren, um sich selbst zu arbeiten. In der Tat haben sich viele Kreaturen im Baum des Lebens ohne Augen oder Ohren gut entwickelt, während andere Sinne haben, die wir uns nur vorstellen können. Nur die Tatsache, dass wir sehen und riechen können, ist ein Wunder, und Wissenschaftler lernen immer noch, wie sie funktionieren – und wie sie zusammenarbeiten.

„Natürliche Umgebungen erfordern Menschen und andere Arten, um ständig visuelle und olfaktorische sensorische Hinweise zu integrieren“, die Autoren einer Oktoberstudie im Oktober in der Natur Beschreiben Sie, wie Gerüche im menschlichen Gehirn auf der grundlegendsten Ebene, der einzelnen Neuronen, die an der Geruchsgerüche oder Geruch beteiligt sind, dargestellt werden. Bisher war wenig darüber bekannt, wie dies tatsächlich im menschlichen Gehirn passiert.

Dies liegt daran, dass die Untersuchung der Funktionsweise der Gerüche auf der Ebene einzelner Neuronen einen heiklen Prozess erfordert, der die Aufzeichnung einer einzelnen Neuronenaktivität ermöglicht. Eine solche Aufzeichnung erfolgt oft in Tiermodellen, aber selten aus ethischen Gründen bei Menschen. In diesem Fall boten Epilepsie -Patienten, die eine invasive diagnostische Operation benötigen, die Möglichkeit, das Verfahren durchzuführen, ohne das bestehende Risiko der Probanden zu erhöhen.

Die Forscher fügten ein Bündel feiner Mikrodrähte ein, die das Aktionspotential eines einzelnen Neurons durch den implantierten hohlen Innenkanal der Tiefenelektroden aufzeichnen können, die als Teil des Epilepsieverfahrens implantiert wurden. Die Patienten, die während des Verfahrens wach wach, erhielten eine Geruchsbewertung (wie oder Abneigung) und eine Identifikationsaufgabe. Sie würden den Geruch von Bananen, Knoblauch, Süßholz, Fisch usw. identifizieren, während die Forscher die Aktivität einzelner Neuronen in ihrem piriformen Kortex und medialen Temporallappen aufgenommen haben.

Florian Mormann, führender Autor der Studie, sagte Salon in einem Videointerview von Bonn: „Der überraschende Befund für uns war, dass wir Zellen fanden, die sowohl auf einen Geruch als auch auf das Bild reagierten … eines Objekts, das mit dem Geruch verbunden ist. Zum Beispiel der Geruch einer Banane, das Bild einer Banane und das geschriebene Wort “Banane”. “

Die letztere Reaktion, bemerkte Mormann, fand in einem Neuron der Amygdala statt, von dem bereits bekannt ist, dass sie semantische Konzeptzellen enthalten und an der Geruchsanlage beteiligt sind. Dies sind Neuronen, die Menschen, aber scheinbar keine anderen Tiere, das besitzen Flexible Erfahrung Elemente der Erfahrung kodieren. Eine Konzeptzelle kann beispielsweise ausnahmslos mit einer bestimmten Person verknüpft sein, und wird ein Foto der Person sehen oder ihren Namen lesen oder ihre Stimme hören.

Diese Konzeptzellen haben sich bisher nur im medialen Temporallappen gefunden, wo sich die Amygdala befindet und wo sich viele Strukturen im Zusammenhang mit Erkenntnis und Emotionen befinden. Aber im piriformen Kortex, einem mit der Geruch assoziierten Gehirnregion, fanden sie auch ein Neuron, das das Feuer als Reaktion auf den Geruch von Süßholz und die Bilder eines Stücks Süßholz -Süßigkeiten und des geschriebenen Wortlakritzes erhöht – und sogar nach Geruch von Anis, das im Geschmack ähnlich ist und häufig in Süßwaren Süßigkeiten verwendet wird.

Die Tatsache, dass das, was Morman olfaktorische Konzeptzellen im piriformen Kortex nennt, auf Visuals reagiert. Dies war jedoch nicht nur ein einziges Phänomen: von 1.856 Neuronen reagierten 66 sowohl auf Bilder als auch auf Gerüche.

“Sie kodieren zuverlässig Geruchsbilder”, bemerkte MormAnmann. “Es soll der primäre olfaktorische Kortex sein.”

Genau. Sie würden nicht erwarten, dass Ihre Visionszentren auf Gerüche oder Klänge reagieren. Aber wir wissen, dass Ihr primärer visueller Kortex aktiviert wird, wenn Sie sich etwas vorstellen, ohne tatsächlich einen visuellen Anreiz von Ihrer Netzhaut zu erhalten.

“Meine beste Erklärung dafür ist, dass dies olfaktorische Bilder widerspiegelt”, sagte Morman. “Dies muss durch einen Top-Down-Prozess hervorgerufen werden, in dem ein bewusster Teil des Gehirns entscheidet, dass ich ab und zu an etwas denken möchte.”

Morman schlägt vor, dass olfaktorische Konzeptzellen es Ihnen ermöglichen, etwas zu riechen, das Sie sich nur vorstellen. „Also sehe ich die Banane und denke an den Geruch, den ich gerade gerochen habe, und reaktiviere damit diese Darstellungen im olfaktorischen Kortex. Es ist die beste Erklärung. Es ist rein spekulativ “, bemerkte er. Aus diesem Grund prüfen er und sein Team jetzt, wie schnell die neuronale Reaktion auf visuelle Reize in den olfaktorischen Regionen auftritt.

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„Sie würden zuerst erwarten, dass Sie das Bild einer Banane erkennen müssen, oder Sie müssen das Wort ‘Banane’ lesen. Und zu dem Zeitpunkt, an dem die bewusste Anerkennung dessen passiert ist, die etwa 300 Millisekunden beträgt, sollte die Beginnlatenz mindestens so viel Zeit sein, wenn nicht sogar mehr. “

Dies würde darauf hindeuten, dass die Spekulation von Morman korrekt ist, und das Bananenvisual löst unsere olfaktorischen Konzeptzellen aus, um sich den reichen, reifen Bananengeruch vorzustellen, der sich ergibt, wenn es tatsächlich eine Banane gibt, aus einer Verbindung namens Isoamylacetat. Vermutlich würde das Wort Isoamylacetat das Lesen einer Banane nicht auslösen – außer vielleicht bei Biochemisten, Wissenschaftsnerds oder Parfüms, für die es Teil ihres internen Konzepts der Frucht ist.

Wie riecht ein Farb?

Geruchskonzeptzellen, die für das Gedächtnis wichtig sind, scheinen somit die Sinne von Sicht und Geruch zusammenzubringen. Dies ist jedoch nicht der einzige Weg, in dem sich diese beiden Sinne überlappen. Was ist mit weniger offensichtlichen mentalen Verbindungen zwischen den Sinnen? Welche Farbe hat zum Beispiel der Geruch einer Banane? Welche Form hat ihr Geruch? Sicher, wie Shakespeares Julia sagte: „Das, was wir eine Rose mit einem anderen Namen nennen, würde so süß riechen -, aber ein Rosen würde so süß riechen, wenn es eher wie das aussah”Die hässlichste Orchidee der Welt”?

Vielleicht nicht, wenn Gerüche und Sehvermögen eng miteinander verbunden sind. Kreuzmodale Korrespondenzen sind “Die Tendenz zu einem sensorischen Merkmal / Attribut in einer sensorischen Modalität (entweder physisch vorhanden oder lediglich vorgestellt), um mit einem sensorischen Merkmal in einer anderen sensorischen Modalität in Verbindung gebracht zu werden”, so Charles Spence, experimenteller Psychologe der Universität von Oxford. Die physische Co-Lokation zwischen Geräusche und Sicht, dass Mormans Team im olfaktorischen Kortex gefunden wurde, kann Teil des physischen Apparats hinter einer solchen Kreuzmodalität sein. Diese können weitaus einfallsreicher sein als den Geruch von etwas mit seiner visuellen Darstellung (Banane to Bananengeruch) zu assoziieren.

Es gibt Hinweise darauf, dass Menschen bestimmte Gerüche oder Geschmacksrichtungen mit bestimmten visuellen Eigenschaften verbinden, was auf eine Übergasse zwischen den olfaktorischen und den visuellen Sinnen hindeutet. In der Tat ist Spence oft der Geschmack, was wir für Geschmack halten, tatsächlich angeregt: „Wenn ich ein lautes Geräusch mache, scheint das Licht plötzlich heller zu sein. Das ist ein Kreuzmodaleffekt. Es ließ das Licht hell erscheinen – ich habe (die Sinne) nicht in ein “klingendes Licht” zusammengelegt. Während multisensorische wie wenn Sie meine Stimme hören, sehen Sie, dass sich meine Lippen bewegt, wir nehmen sie tatsächlich als ein audiovisuell an (Objekt). “

“Und dann wäre Synästhesie … diese seltenen Personen, die zusätzliche Empfindungen haben, die manchmal in den Sinnen sind, aber am häufigsten zu sehen sind”, sagte Spence in einem Videointerview zu Salon.

Crossmodale Korrespondenzen, die weniger eigenwillig und im Gegensatz zu Synästhesie (wo ein gemeinsames Beispiel ist, ist die Synästhetierbriefe in Farbe immer mehr als eines der Sinne, sind für Spence von größerem Interesse, der sie als eine Art universelle Synästhesie ansieht.

Bouba ist rund; Kiki ist spitz

“Warum denken die Leute, dass Süßes rund ist … dass Bittere eckig und sauer ist?” Fragte Spence rhetorisch. Und die meisten Menschen würden zustimmen. Crossmodal -Korrespondenzen wie diese unterscheiden sich grundlegend von der Synästhesie, wobei ein Aroma-/Sichtbeispiel bei dem britischen Mann sein könnte, der Wörter schmeckt und nicht nur die Aromen jeder Station auf der Londoner Röhre, sondern auch identifiziert hat Jede U-Bahn-Station im fernen Toronto.

„Diese Kreuzmodal -Korrespondenzen werden von Menschen geteilt. Ist es bei allen? Ist es universell? Manchmal vielleicht ja “, sagte Spence. „Aber es ist viel einvernehmlicher, viel mehr vereinbart. Ich weiß, dass 95% der Menschen auf der Welt, egal welche Sprache sie sprechen, denken werden, dass (das unsinnige Wort) ‘Bouba’ rund ist, ‘Kiki’ eckig ist.

In der Tat gibt es eine bedeutende akademische Literatur zu Der Bouba-Kiki-Effekt. Und es wird für die meisten keine Überraschung sein (es sei denn, Sie sind in den Benacht 5%), wenn ich Ihnen sage, dass die meisten Menschen, denen der Unsinn oder Pseudoword „Maluma“ gesagt wird Idee, was für ein Maluma ist.

Es ist jedoch nicht klar In ihrer einzelnen Neuron -Studie und inwieweit das visuelle Erscheinungsbild des Wortes (wie das Sehen der geschriebenen Wortbanane den Geruch auslösen kann) die Assoziationen bestimmt.

Eine Rose mit einem anderen Namen könnte so süß riechen, aber wenn Sie ihre Farbe geändert haben? Alle Wetten sind aus. Vielleicht, wenn Sie es umbenennen, eine Maluma -Rose.