Beyinde besin taşıyan nöronlar
Yapışkan bir dilim pizza. Bir yığın çıtır patates kızartması. Sıcak bir yaz gününde külahtan damlayan dondurma. tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, insanlar bu yiyeceklerden herhangi birine baktıklarında, beynin görsel korteksinin özelleşmiş bir bölümü aydınlanıyor. İLE BİRLİKTE sinirbilimciler.
Bu yeni keşfedilen gıdaya duyarlı nöron popülasyonu, özellikle yüzlere, vücutlara, yerlere ve kelimelere yanıt veren nöronların yanı sıra ventral görsel akıştadır. Araştırmacılar, beklenmedik bulgunun, yemeğin insan kültüründeki özel önemini yansıtabileceğini söylüyor.
İnsan beyninin 10.000 görüntüye verdiği yanıtların geniş bir kamu veri tabanının analizine dayanan bulgular, bu nöral popülasyonun nasıl ve neden geliştiğine dair birçok soruyu gündeme getiriyor.
Çalışma kısmen tarafından finanse edildi 2 hibeler ABD Ulusal Bilim Vakfı’ndan ve dergide yayınlandı Güncel Biyoloji.
MIT’de bilişsel sinirbilimci ve makalenin yazarlarından biri olan Nancy Kanwisher, “Yiyecek, insanların sosyal etkileşimleri ve kültürel uygulamalarının merkezinde yer alır” diyor. “Bu sadece beslenme değil. Yemek, kültürel kimliğimizin, dini uygulamalarımızın ve sosyal etkileşimlerimizin ve insanların yaptığı diğer pek çok şeyin pek çok unsurunun özüdür.”
20 yılı aşkın bir süre önce, beynin nesneleri tanıyan kısmı olan ventral görsel akışı incelerken, Kanwisher yüzlere seçici olarak tepki veren kortikal bölgeleri keşfetti. Daha sonra, o ve diğer bilim adamları, yerlere, bedenlere veya kelimelere seçici olarak yanıt veren başka bölgeler keşfettiler. Bu alanların çoğu, araştırmacılar onları aramaya başladığında keşfedildi. Bununla birlikte, Kanwisher, bu hipoteze dayalı yaklaşımın sonunda bulduğunuz şeyi sınırlayabileceğini söylüyor.
Karın görsel akışının temel yapısını ortaya çıkarmaya çalışmak için, makalenin baş yazarı Kanwisher ve Meenakshi Khosla, binlerce kişiyi görüntüledikleri sırada sekiz insan denekten alınan yanıtları tam beyin fonksiyonel MRI veya fMRI’nin geniş, halka açık bir veri kümesini analiz ettiler. görüntüler.
Araştırmacılar, geleneksel fMRI verilerinden tanımlanamayan nöral popülasyonları keşfetmelerine izin veren matematiksel bir yöntem uyguladılar. Bir fMRI görüntüsü, bir beyin dokusu küpünü temsil eden birçok vokselden – 3B birimlerden oluşur. Her voksel yüzbinlerce nöron içerir ve bu nöronlardan bazıları bir tür görsel girdiye yanıt veren daha küçük popülasyonlara aitse, yanıtları aynı voksel içindeki diğer popülasyonlar tarafından bastırılabilir.
Kanwisher’in laboratuvarının daha önce işitsel korteksten gelen fMRI verileri üzerinde kullandığı yeni analitik yöntem, fMRI verilerinin her vokselindeki nöral popülasyonların tepkilerini açığa çıkarabilir.
Araştırmacılar ayrıca, bilim adamlarının “olağanüstü” olarak adlandırdıkları şeyin hesaplamalı bir modelini geliştirmek için verileri kullandılar. ventral gıda bileşeni. model Makalenin yazarı MIT araştırma bilimcisi N. Apurva Ratan Murty’nin beynin yüz ve yer tanıma alanları için geliştirdiği çalışmaya dayanarak. Bu, araştırmacıların ek deneyler yapmasına ve ventral gıda bileşeninin tepkilerini tahmin etmesine izin verdi. Bir deneyde, modele çok benzeyen yiyecek ve yiyecek olmayan öğelerin görüntülerini eşleştirdiler – örneğin, bir muz ve sarı bir hilal.
Khosla, “Eşleşen bu uyaranların çok benzer görsel özellikleri var, ancak farklı oldukları ana özellik yenilebilir ve yenmez” diyor. “Bu keyfi uyaranları öngörücü model aracılığıyla besleyebilir ve fMRI verilerini toplamak zorunda kalmadan, gıdaya gıda dışı üründen daha fazla tepki verip vermeyeceğini görebiliriz.”
Araştırmacılar, insan fMRI verilerinin analizinden, bazı deneklerde, ventral gıda bileşeninin, pizza gibi işlenmiş gıdalara elma gibi işlenmemiş gıdalara göre biraz daha fazla tepki verdiğini buldular. Gelecekte, belirli bir yiyeceğe aşinalık ve hoşlanma ya da hoşlanmama gibi faktörlerin bireylerin o yiyeceğe tepkilerini nasıl etkileyebileceğini keşfetmeyi umuyorlar.