视觉对味觉感知跨模态调控及其神经机制研究

From visual delicious food to virtual sensation, cross-modal sensory information interaction and the influence on cognitive behavior is getting more attention of the brain scientists. To date, the visual-gustatory information integration research is mostly limited to the uni-modal sensory information resource, for instance, the visual food pictures or taste words may activate visual and gustatory cortex. There are not much studies of the real cross-modal visual–taste sensation, and the neural processing network and its modification mechanisms are not clear yet. This project proposes that emotional cognition is the key player to modify visual influence on taste. By designing emotional pictures of different types and intensities as primer, we will study visual influence on taste by the means of behaviors, EEG (ERP) and fMRI. We will establish the model of the associations between visual features, emotional cognition and taste sensitivity modifications. This study will demonstrate the neural mechanisms of visual influence on taste from the behavior level and the brain anatomy and functional connectivity level. The results would provide the theoretical support for our hypothesis of cross-modal information interaction and the criteria of the neural response evaluation of EEG and fMRI. This proposal helps to understand the cross-modal information integration of the brain, and to treat the functional sensory impediment, and further helps the development of artificially intelligent network computation and multiple brain information processing.

从“视觉盛宴”到“虚拟感官”，跨感觉通道信息相互作用及其对认知行为的影响越来越受到脑科学家的关注。目前大多数视觉味觉信息加工整合的研究还局限在单通道信息来源层面，如视觉的食物画面或味觉文字可以激活视皮层和味觉皮层，真正视味觉跨通道的研究甚少，其信息加工神经网络及调控机制尚不清楚。本项目提出情绪认知是视觉影响味觉感知的重要调控因素这一假说，通过设计不同情绪类别和强度的视觉启动刺激，采用行为学、脑电（ERP）和脑成像（fMRI）方法研究视觉对味觉的影响。建立视觉特征、情绪认知、味觉敏感度变化的相关性模型，从行为学层面和大脑结构与功能连接层面揭示视觉影响味觉的神经机制，为大脑跨感觉通道信息相互作用的假设提供理论依据以及神经水平的脑电和影像学指标评估。这对于进一步理解人类大脑的跨通道信息加工本质，临床上治疗感官功能障碍，推动人工智能网络计算、类脑多源信息处理都具有重要的理论和实践意义。

跨感觉通道信息相互作用及其对认知行为的影响越来越受到脑科学家的关注。本项目提出情绪与认知状态是视觉影响味觉感知的重要调控因素这一假说，通过设计一系列不同情绪或认知状态启动的相关任务，采用行为学、脑电（ERP）和脑成像（fMRI）方法研究视觉对味觉的影响。研究结果表明，基于视觉情绪特征，以愉悦度和唤醒度为参考，可以建立视觉与味觉的相关性模型。在电生理水平，实验观察到大脑中视味觉信息交互作用的ERP证据。在视觉面孔加工的不同时期（三阶段模型：早期、中期和晚期），均发现味觉对视觉情绪面孔加工的交互作用。本项目从行为学层面和大脑电生理与功能连接层面揭示视觉与味觉信息整合的神经机制，为大脑跨感觉通道信息相互作用的假设提供理论依据以及神经水平的脑电和影像学支持。这对于进一步理解人类大脑的跨通道信息加工本质，类脑多源信息处理都具有重要的理论和实践意义。