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在感官研究领域，初级感觉皮层对非偏好感官刺激的反应机制存争议。研究人员针对此开展关于嗅觉皮层处理非嗅觉刺激的研究。结果发现，嗅觉皮层能处理视觉和听觉刺激且与气味关联无关。这一成果为理解感官处理提供新视角。
在传统认知里，不同的感觉皮层各司其职，视觉皮层处理视觉信息，听觉皮层处理听觉信息，嗅觉皮层则专注于嗅觉信号。然而，近年来的一些研究却打破了这种简单的认知模式。科学家们发现，初级感觉皮层有时会对非偏好的感官刺激做出反应，比如初级视觉皮层（V1）在特定情况下能对听觉和触觉刺激产生响应。但这种现象背后的原因却引发了激烈的争论，到底是因为不同感官刺激之间形成的交叉模态关联，还是初级感觉皮层真的能够对非偏好刺激进行单感官处理呢？在视听领域，由于视觉和听觉系统联系紧密，很难区分这两种可能性。而嗅觉系统则为解决这个争议提供了新的契机，因为气味与其他感官刺激的自发关联通常较弱。基于此，来自国外的研究人员开展了一项极具意义的研究，相关成果发表在《Cortex》上。
研究人员运用功能性磁共振成像（fMRI）技术，招募了 54 名参与者（最终 47 名有效） 。他们向参与者展示具有不同气味关联程度的单感官视觉（图片）和听觉（声音）对象刺激，这些刺激来自多个数据库并经过处理。在实验过程中，研究人员精心设计流程，先让参与者熟悉刺激对象，扫描时呈现刺激，扫描后才让参与者对刺激与气味的关联程度进行评分，避免实验过程中提及气味影响结果。同时，利用多种数据分析方法，如一般线性模型（GLM）进行统计分析，以及基于动态功能连接（dFC）和 Floyd-Warshall 算法分析大脑区域间的功能连接路径。
研究结果令人瞩目：
- 嗅觉皮层处理单感官视觉和听觉刺激：通过感兴趣区域（ROI）分析和全脑分析发现，后梨状皮层（PPC）对物体的图片和声音均有显著激活，前梨状皮层（APC）对声音有显著激活，但对图片无明显激活。而且，这些激活与物体的气味关联无关，即使将刺激按气味关联程度分组或单独分析每个刺激，结果依然如此。此外，实验还排除了参与者无意识嗅探对结果的影响。
- 视觉皮层处理听觉单感官刺激：声音能激活 V1 并使外侧枕叶复合体（LOC）失活，同时也激活了听觉处理网络的相关节点。在初级听觉皮层（A1）和高级听觉皮层（hAC），声音也引发了预期的激活，且 A1 对声音的反应受气味关联正向调制。
- 听觉皮层处理视觉单感官刺激：图片使 A1 神经活动降低，使 hAC 活动增加，同时激活了视觉处理网络的相关区域。在 V1 和 LOC，图片的激活受气味关联正向调制，但 LOC 对声音和图片的参数调制均不显著。
- 信息传递路径：通过 dFC 分析发现，听觉和视觉对象区域均通过杏仁核将功能信息传递给 PPC。
在研究结论与讨论部分，该研究明确表明嗅觉皮层能对单感官视觉和听觉刺激产生反应，且这种反应独立于气味关联，这支持了嗅觉皮层存在真正的非嗅觉单感官处理的观点。这一结论扩展了以往对人类梨状皮层交叉模态处理的认知，不仅发现了听觉和视觉交叉模态活动，还避免了以往研究中刺激与气味关联的干扰。同时，研究还提出 PPC 对非嗅觉输入的处理可能依赖于对象或类别特定内容，但目前无法确定梨状皮层的活动反映的是对象处理还是低水平信息处理，有待进一步研究。此外，虽然该研究排除了一些可能影响结果的因素，但仍存在其他解释，比如这种交叉模态处理可能与注意力、唤醒或预测编码效应有关。从更宏观的角度看，该研究支持了大脑本质上是多感官的这一观点，表明嗅觉皮层也以多感官方式响应，符合大脑按任务组织的理论，强调了多模态皮层的概念并将其扩展到嗅觉皮层。 总之，这项研究为感官处理机制的探索开辟了新道路，让人们对大脑感官处理的复杂性有了更深刻的认识，为后续相关研究奠定了重要基础，有望推动该领域的进一步发展。
