ЭЭГ, привязанная к фазе дыхания, различает три запаха у 17 участников

Исследователи сообщили в Proceedings of the National Academy of Sciences, что активность мозга человека в ответ на запах организована по фазе дыхания, а не по абсолютному времени pnas.orgProceedings of the National Academy of Sciencespnas.orgОткрыть источник ↗. Одновременно у 17 участников записывали носовое дыхание и электроэнцефалограмму (ЭЭГ). Запахи мяты, душицы и грейпфрута подавали синхронно с дыхательным циклом каждого человека.

Фазозависимые ответы ЭЭГ

Запах вызывал различимые связанные с фазой дыхания спектральные возмущения, связанные с событием (RPL-ERSP), во фронтальных и височных областях. Они появлялись уже в первом вдохе после начала стимула. Наиболее информативными были активность в тета-диапазоне на вдохе и в альфа-диапазоне на выдохе. По словам авторов, при обычном анализе, привязанном ко времени, эти паттерны скрадываются из-за естественной изменчивости длительности дыхания.

Перекрёстная проверка по принципу «один участник исключён» дала AUC 0,78 для мяты, 0,68 для душицы и 0,61 для грейпфрута. Авторы заключают, что признаки, привязанные к фазе дыхания, обобщаются между разными людьми.

Восприятие и привыкание

Чтобы связать нейронные сигналы с восприятием и не требовать от участников точного названия запаха, команда собирала свободные описания и оценивала их по семантическому сходству. Сила узнавания по разным запахам соответствовала иерархии нейронного декодирования pnas.orgProceedings of the National Academy of Sciencespnas.orgОткрыть источник ↗.

Качество декодирования снижалось при повторных предъявлениях; авторы связывают это с избирательным ухудшением самых информативных фазозависимых признаков. RPL-ERSP они называют чувствительным подходом к оценке обонятельной функции, не требующим выполнения задачи.

Авторы также публикуют открытую конструкцию олфактометра, синхронизированного с дыханием, стоимостью менее 500 долларов, чтобы упростить воспроизведение метода.