Pedro Lopes。我设想了一个未来,人们可以轻松地调整自己的感官,以调整手机设置,使他们能够修改其气味,口味,温度或触摸以确保健康,舒适或安全。例如,用户可能会减少甜味感知以避免不健康的饮料或使用鼻子夹来检测原本不可能的有害气体。然而,由于功率低下和小型化等挑战,当今的界面很难纳入这些感官。我的研究通过化学界面克服了这些障碍,即通过与人体的化学感觉途径安全相互作用来诱导感觉的驱动器。这些界面具有力量,紧凑,多功能和选择性,从健康干预到沉浸式体验,可以实现新的交互式应用程序。
暂定讲座/考试安排: 周 暂定主题 文本部分 第 1 部分 神经信号 神经科学简介 Ch. 1 神经细胞的电信号 Ch. 2 电压依赖性膜 Ch. 3 通道和转运体 Ch. 4 突触传递 Ch. 5 神经递质 Ch. 6 《冰冻瘾君子案例》视频 第一次考试:神经信号 - 100 分 第 2 部分 感觉和感觉处理 躯体感觉系统 Ch. 9 疼痛 Ch. 10 视觉 Ch. 11 中央视觉通路 Ch. 12 听觉系统 Ch. 13 前庭系统 Ch. 14 化学感觉 Ch. 15 第二次考试:感觉 - 100 分 第 3 部分 复杂的大脑功能 言语和语言 Ch. 27 睡眠 Ch. 28 情绪 Ch. 29 性与大脑 Ch. 30 突触可塑性 Ch. 31 美甲案例研究第 1 部分视频 美甲案例研究第 2 部分
本书专为食品风味的学生以及寻求该领域综合概述的相关领域的人设计。大多数关于口味的书籍都是单个科学家的编辑贡献,每个书籍都涉及该学科的专业方面。在这里,我们提供了风味生物化学家(CLF')和神经科学家(TRS)的共同观点,可以通过化学感官到人类品尝者的Hedonic反应进行全面扫描。目的是对食品工业中产生的化学产品以及对它们的生物学和心理反应提供更深入的了解。通过这种方式,我们的目标是帮助他人定位对当前风味的更深入了解,并发现为风味行业服务的新化合物。本书分为五章。第一个介绍了味道科学家遇到的复杂性。第二个提供了风味化合物的化学背景。在第三章中,我们描述了化学感觉系统的解剖学和生理学:嗅觉和味道。在第四个中,我们详细介绍了口味的感觉和工具分析。最后,我们提供了五个复杂的风味问题,以及学生可以针对他们的解决方案的方法。
作为一种吞咽困难管理策略,有意对口咽部进行感官刺激正受到越来越多的关注(Mulheren 等人,2022 年;Peña-Chávez 等人,2023 年;Regan,2020 年)。有意提供显著和增强的感官刺激来对抗吞咽困难的理论源于对吞咽神经生理学的理解。吞咽是一种复杂的、中枢模式发生器 (CPG) 介导的感觉运动行为(Jean,2001 年)。通常,CPG 是专用的神经回路,可产生模式化的运动动作序列并受感官输入的调节(Barlow 和 Estep,2006 年)。人类吞咽 CPG 位于延髓,包括感觉核(孤束核 [NTS])和运动核(疑核 [NA]),它们与参与吞咽的脑神经核(如舌咽神经和迷走神经)紧密相连(Jean and Dallaporta,2006)。吞咽神经网络超出了脑干的 CPG,因为神经影像学研究报告称,许多皮质、皮质下和小脑结构在吞咽任务期间也处于活跃状态(Malandraki 等人,2009 年;Suzuki 等人,2003 年)。一次吞咽丸可以提供多种感觉输入模式,包括但不限于体感/压力、热、味觉、化学感觉、嗅觉、听觉和视觉刺激;目前尚不清楚吞咽神经网络如何优先考虑这些模式,但对其中任何一种模式的改变都可能改变吞咽机制 (Dietsch 等人,2017;Steele 和 Miller,2010)。刺激吞咽突出神经通路的感觉体验可能会对吞咽输出产生有利的前馈效应,例如更强或更及时的吞咽反应 (Ding 等人,2003)。
抽象动物可以区分无数的感觉刺激,但也可以从学习的经验中概括。您可能可以区分同事的最喜欢的茶,同时仍然认识到与咖啡相比,所有茶都显得苍白。在检测,歧视和概括之间的权衡是感觉处理的每一层固有的。在开发过程中,特定的定量参数被连接到感知电路,并设置了可塑性机制播放的竞争环境。系统神经科学的主要目标是了解电路的材料特性如何定义逻辑操作(计算)以及这些计算对生存的好处。生物学的基本方法以及进化的机制 - 是在系统内更改单元或变量的方法,并询问这如何影响有机功能。在这里,我们利用我们对发育接线机制的了解来修改果蝇中的硬性电路参数,并评估功能和行为后果。通过改变膨胀层神经元(Kenyon细胞)的数量及其树突复杂性,我们发现输入数量(但不是单元格数)可以选择气味的选择性。当Kenyon细胞扩张减少和增强Kenyon细胞数时,保持简单的气味歧视性能。引入了不同的双遗嘱人,通过支持先天与学习解释的平行电路来处理化学感觉信息(Ghosh等,2011; Marin等,2002; Miyyamichi等,2011; Sosulski等,2011; Sosulski等,2011; Tanaka等,Tanaka等,2004; Wong et al。天生处理的电路依赖于不同细胞类型的发展规格,这些细胞类型以刻板的观念连接在一起,以将感觉输入与进化选择的行为反应联系起来(Chin等,2018; Clowney等,2015;Fişek和Wilson,2014;fişek和Wilson,2014; jefferis et al; 2014; Troemel等人,1997年;相比之下,专门用于学习解释的地区似乎更像是在计算机计算机中,相同的电路图案重复了数千或数百万次(Albus,1971; Ito,1972; Marr,1969; Marr,1969; Minsky; Minsky,1952年,n.d.)。这样的重复组织允许电路以学习解释的电路,以便像开关板一样运行,并有可能将任何可能的感觉表示(呼叫者)连接到任何可能的行为输出(接收器)。学习区域的开发涉及与能够接收广泛感觉输入并与驱动多个潜在行为输出的神经元联系的大量神经元的规范(Luo,2021)。有生物体识别刺激和了解其含义的潜力的定量接线参数取决于构成学习电路的神经元的发育认同。神经元从输入到输出的转换取决于其电路中的接线结构及其电生理特性。动物甚至可以感觉到什么?它可以互相区分哪种刺激?它可以从不同上下文中提取一般功能吗?感觉之间的比率动物如何感知任意刺激 - 那些未刻在基因组中的含义的刺激 - 它可以学到的东西取决于其关联学习回路的建筑和生理细节。“膨胀层”是在关联学习回路中观察到的一个常见基序,其中神经元接收有关一组感觉通道的信息将组合连接到更大的突触后细胞集(Albus,1971; Ito,1972; Marr,1969)。这些层都在具有集中大脑的每个主要动物中都发现,其中包括脊柱,小脑和海马;节肢动物蘑菇体;以及头足动物并行叶系统。从1970年代小脑的Marr-Albus理论开始,已经假设扩展编码以执行模式分离。