Сканирование головного мозга показывает, где вкус и обоняние соединяются, образуя аромат

Вкус формируется не только на языке – решающую роль играет и работа мозга. Недавние исследования обнаружили область мозга, которая объединяет сигналы от вкуса и запаха в единое чувственное восприятие. Обоняние и вкус настолько взаимосвязаны, что один лишь аромат любимого блюда мгновенно вызывает представление о его вкусе. По словам ученых из Каролинского института в Стокгольме, слияние этих ощущений происходит в момент, когда мы пробуем пищу.

В организме многие вещества взаимодействуют со специальными структурами – рецепторами. Часть компонентов пищи воздействует на вкусовые рецепторы языка, которые отвечают за основные вкусовые ощущения: сладкое, соленое, кислое, горькое и умами. Другие вещества, называемые ретроназальными ароматами, проходят через небо и активируют обонятельные рецепторы в задней части носовой полости, тем самым влияя на общее восприятие вкуса. Так, например, манго и персики сами по себе в основном кислые,но их характерный вкус определяется прежде всего ароматом. Мозг объединяет вкусовые и обонятельные сигналы, формируя наше восприятие вкуса, но ученые пока не знают точно, где именно это происходит.

В новом исследовании команда попросила 25 участников ассоциировать смеси вкусов и запахов с определёнными ароматами. Затем людям давали по капле напитков, специально разработанных так, чтобы активировать либо вкусовые, либо ретроназальные рецепторы. В это время сканировалась активность мозга испытуемых. Чтобы определить, какие участки мозга включались во время эксперимента, исследователи применили машинное обучение – метод искусственного интеллекта, обучающий компьютер выполнять определенную задачу. Компьютеру предоставляли множество данных, в том числе снимки мозга участников, на которых было отмечено, какой напиток они пробовали в момент сканирования. Такие обучаемые программы называют алгоритмами машинного обучения.

Ученые выделяли разные части мозга на снимках и использовали их для обучения алгоритмов. Затем проверяли, насколько точно компьютер может определить, что именно ощущал человек, основываясь только на изображениях мозга. Одним из наиболее успешных алгоритмов оказалось обучение на данных из области мозга под названием островковая доля. Ранее ученые полагали, что островок Рейля отвечает исключительно за вкус. Однако позже году исследования на грызунах показали, что эта область мозга также способна обрабатывать запахи. В прошлом году было обнаружено, что отдельные клетки островка Рейля реагируют на комбинации вкусов и ароматов, что навело исследователей на мысль о его роли в распознавании вкуса.

Новое исследование подтверждает это: островок Рейля важен и для восприятия запахов, и для распознавания вкуса. Когда участники испытывали либо ретроназальные ароматы, соответствующие определенному вкусу, либо сам вкус, активность островка Рейля была почти одинаковой. Это говорит о том, что область мозга, вероятно, интерпретирует сигналы от запаха и вкуса схожим образом. Алгоритмы машинного обучения, обученные на данных из других участков мозга, тоже показали хорошие результаты. По словам ученых, это может объясняться тем, что эти участки получают информацию о вкусе через островок Рейля.