چگونه مغز حواس بویایی

Rovereto, ایتالیا, 29th جولای سال 2020 - یک ایتالیایی-آمریکایی تحقیقات انجام شده توسط محققان در IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (به ایتالیایی موسسه فناوری) در Rovereto (ایتالیا) و دانشگاه هاروارد در بوستون (ایالات متحده آمریکا) توضیح می دهد که برای اولین بار مکانیسم های مورد استفاده توسط مغز ما به تشخیص بوی خاص. مطالعه منتشر شده در طبیعتمیریزد نور در مغز فرآیندهای درگیر در جریان پیوسته اطلاعات ورود از حواس ما به ویژه از حس بویایی. با تشکر به این نتیجه محققان قادر خواهید بود به فکر می کنم در مورد تحقق مصنوعی حس بویایی به توان به روبات ها و دیگر ماشین های هوشمند در آینده است.

اگر ما صحبت در مورد بینایی و یا شنوایی دانشمندان به خوبی می دانیم مکانیسم های که ما را به تشخیص دو رنگ یا دو یادداشت. این دانش بود که ترجمه نسبتا خوبی تثبیت نظریه: ما می دانیم که طول موج نئون باید منتشر می کنند به نظر می رسد قرمز و که با فرکانس الکترونیکی صفحه کلید باید تولید ما را بشنود G. همان اتفاق نمی افتد بو: ما قادر به می گویند که چگونه یک مولکول بوی فقط با نگاه کردن به ساختار شیمیایی آن.

تصور کنید که شما در رستوران و شما با داشتن یک شربت با بوی. اگر شما یک آشپز شما می توانید با استفاده از اطلاعات بویایی برای درک این که آیا آنها با استفاده از لیمو یا لیمو ترش, دو میوه تولید مولکول های معطر perceptively مشابه اما از نظر شیمیایی متفاوت است. اگر شما علاقه مند در این دستور شما به سادگی ممکن است متوجه است که آن را مرکبات شربت به جای قهوه sorbet. که بدان معنی است که شما را دور بیندازید کوچک شیمیایی تفاوت بین لیمو و آهک بوی تعمیم استفاده از منحصر به فرد دسته از مرکبات.

از آن آسان است برای انعطاف پذیری را انتخاب کنید بین بویایی تبعیض و تعمیم با توجه به تجربه ما و اهداف. تا به حال دانشمندان نمی دانستند که این کد استفاده توسط مغز ما به بوی خاص بو.

مطالعه جدید, پاسخ این سوال برای اولین بار. تیم ایتالیایی-دانشمندان آمریکایی هماهنگ توسط باب Datta از دانشکده پزشکی هاروارد در بوستون شناسایی این ترفندها استفاده شده توسط مغز را به تبعیض و تعمیم مولکول های معطر داشتن ساختار شیمیایی با سطوح مختلف از شباهت. این تیم شامل دو گروه های تحقیقاتی از مرکز علوم اعصاب و شناختی در سیستم های بمبی در Rovereto: تیم Giuliano Iurilli که به ایتالیا بازگشت و به لطف Armenise دانشگاه هاروارد پایه و تیم استفانو Panzeri هماهنگ کننده مرکز.

Iurilli یکی از پروژه های اصلی نویسندگان در عمل به عنوان یک "پل" بین ایتالیا و ایالات متحده است. پس از یک دکترا در علوم اعصاب و رباتیک در بمبی کرد و به دانشگاه هاروارد در سال 2012 جایی که او مورد مطالعه مغز مکانیسم های اساسی در درک بو و اثرات آنها بر ما رفتار روزانه. در سال 2018 او برنده توسعه حرفه ای جایزه از Armenise دانشگاه هاروارد پایه یک میلیون دلار کمک مالی برای 5 سال است که به ترویج اساسی تحقیقات پزشکی. با تشکر از این وجوه Iurilli به ایتالیا بازگشت و شروع به خود را نوروفیزیولوژی آزمایشگاه در بمبی در Rovereto. او با او به ارمغان آورد یک قطعه اساسی از تحقیق متوجه شدم در بوستون و کمک به تکمیل آن با Armenise هاروارد اعطا کند. باب داتا نویسنده سرب از مطالعه همچنین یک Armenise هاروارد awardee بودن بنیاد HMS Junior دانشکده اعطای برنده در سال 2010 و 2016.

"ما به توسعه ad hoc روش های تجزیه و تحلیل - Giuliano Iurilli توضیح می دهد - و ما دیدیم که این نورون های حسی در بینی جذب مولکول های معطر و تحلیل آنها تقریبا مانند chromatographs ماشین آلات که دقیقا توصیف شیمیایی تفاوت بین مولکول."

این دقت تنها نگرانی اول "درب" برای بو' به رسمیت شناختن یعنی بینی. اما چیزی تغییر زمانی که این اطلاعات جمع آوری و پردازش بینی می رسد در یک مرکزی بیشتر ساختار مغز به نام بویایی قشر. در این مرحله بوی' توصیف شروع به "شخصی" و آنها دیگر احترام شیمیایی تفاوت.

این است که در آن حافظه به عمل می آید. جدید شباهت های شرح داده شده در گروه بویایی قشر کمتر مورد شیمی و بیشتر در مورد این موضوع تجارب قبلی. برای مثال اگر بینی ما این است که scenting یک مولکول اتانول و octene-3-yl استات مولکول ما بویایی قشر به سادگی ثبت بوی یک gentian schnapps اگر ما مست یکی قبل از.

"ما متوجه شدیم که این اتفاق می افتد زیرا تجارب گذشته تغییر راه های عصبی از بویایی قشر تبادل شیمیایی اطلاعات آنها دریافت شده از بینی - Giuliano Iurilli نتیجه گیری - در حال حاضر ما می توانید شروع به فکر کردن مشخص در مورد چگونه برای ساخت یک مغز مصنوعی است که همان چیزی که در یک ربات".

در واقع این کشف می تواند تاثیر زیادی به حوزه رباتیک و هوش مصنوعی از طریق تحقق مصنوعی بویایی سیستم. این سیستم هوشمند ممکن است قادر به ارزیابی ایمنی محیط زیست یا به تشخیص یک شی با سرعت scenting فرار مولکول درست مثل یک انسان است.

لینک به مقاله: https://www.طبیعت.com/fa / مقالات/s41586-020-2451-1

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.