الجمع بين مقياس الشم المتزامن مع التنفس ومحاكاة الدماغ لدراسة تأثير الروائح على استثارة القشرية الشوكية والاتصال الفعال

Summary

تصف هذه الورقة استخدام مقياس الشم المتزامن مع التنفس لتحفيز التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة أحادي ومزدوج الملف (TMS) أثناء عرض الرائحة المتزامن مع التنفس الأنفي البشري. يسمح لنا هذا المزيج بالتحقيق بشكل موضوعي في كيفية تأثير الروائح اللطيفة وغير السارة على استثارة القشرية الشوكية والاتصال الفعال للدماغ لدى فرد معين.

Abstract

من المقبول على نطاق واسع أن التحفيز الشمي يثير السلوكيات الحركية ، مثل الاقتراب من الروائح اللطيفة وتجنب الروائح الكريهة ، في والبشر. في الآونة الأخيرة ، أظهرت الدراسات التي تستخدم تخطيط كهربية الدماغ والتحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) وجود صلة قوية بين المعالجة في الجهاز الشمي والنشاط في القشرة الحركية لدى البشر. لفهم التفاعلات بين الأنظمة الشمية والحركية بشكل أفضل وللتغلب على بعض القيود المنهجية السابقة ، قمنا بتطوير طريقة جديدة تجمع بين مقياس الشم الذي يتزامن مع عرض الترتيب العشوائي للروائح بقيم المتعة المختلفة و TMS (ملف واحد ومزدوج) يؤدي إلى مراحل التنفس الأنفي. تسمح هذه الطريقة بفحص تعديلات استثارة القشرية الشوكية والاتصال المماثل الفعال بين قشرة الفص الجبهي الظهري الوحشي والقشرة الحركية الأولية التي يمكن أن تحدث أثناء إدراك الرائحة اللطيفة وغير السارة. سيسمح تطبيق هذه الطريقة بالتمييز الموضوعي لقيمة اللطف للرائحة في مشارك معين ، مما يشير إلى التأثير البيولوجي للرائحة على الاتصال الفعال للدماغ واستثارته. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يمهد هذا الطريق للتحقيقات السريرية في المرضى الذين يعانون من اضطرابات عصبية أو نفسية عصبية والذين قد يظهرون تغيرات في رائحة المتعة وسلوكيات تجنب النهج غير التكيفي.

Introduction

من المقبول على نطاق واسع أن التحفيز الشمي يثير ردود فعل تلقائية وسلوكيات حركية. على سبيل المثال ، في البشر ، تم مؤخرا إثبات وجود استجابة حركية لتجنب (تميل بعيدا عن مصدر الرائحة) تحدث بعد 500 مللي ثانية من ظهور الرائحة السلبية¹. من خلال تسجيل المشاركين البشريين الذين يتحركون بحرية وهم يستكشفون الروائح المنبعثة من القوارير ، أظهر Chalençon et al. (2022) أن السلوكيات الحركية (أي سرعة الاقتراب من الأنف وسحب القارورة التي تحتوي على الرائحة) ترتبط ارتباطا وثيقا برائحة المتعة². علاوة على ذلك ، تم مؤخرا إثبات وجود صلة وثيقة بين المعالجة في الجهاز الشمي والنشاط في القشرة الحركية في البشر باستخدام تخطيط كهربية^الد....

Protocol

تمت الموافقة على جميع الإجراءات التجريبية الموضحة في الأقسام التالية من قبل لجنة الأخلاقيات (CPP Ile de France VII، باريس، فرنسا، رقم البروتوكول 2022-A01967-36) وفقا لإعلان هلسنكي. قدم جميع المشاركين موافقة خطية مستنيرة قبل التسجيل في الدراسة.

1. توظيف المشاركين

1. معايير الإدراج / الاستبعاد.
   1. قم بتضمين المشاركين البالغين (> 18 عاما). افحص جميع المشاركين بحثا عن أي موانع ل TMS وفقا لإرشادات الخبراء الدوليين²³.
   2. استبعد المشاركين الذين لديهم أجهزة طبية مزروعة (على سبيل المثال ، زراعة القوقعة الصناعية ، جهاز تنظيم ضربات القلب ، إلخ) ، وتاريخ شخصي أو عائلي من النوبات ، والصداع ، وص....

النتائج

تعكس البيانات التمثيلية المقدمة هنا تسجيلات من المشاركين بعد إكمال البروتوكول خطوة بخطوة أعلاه لتقديم نظرة ثاقبة أولية لما قد نتوقعه.

يوضح الشكل 2 مثالا على الإشارات التنفسية لمشارك تمثيلي مسجلة باستخدام برنامج مقياس الشم. يتم اكتشاف مراحل الزفير والشهيق ?.......

Discussion

يصف البروتوكول أعلاه طريقة جديدة تجمع بين استخدام مقياس الشم المتزامن مع التنفس مع TMS أحادي ومزدوج الملف للتحقيق في التغيرات في استثارة القشرية الشوكية والاتصال الفعال اعتمادا على قيمة المتعة للروائح. سيسمح هذا الإعداد بالتمييز الموضوعي لقيمة اللطف للرائحة في مشارك معين ، مما يشير إلى ا?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acquisition board (8 channels)	National Instrument	NI USB-6009
Air compressor	Jun-Air	Model6-15
Alcohol prep pads	Any
Butyric acid	Sigma-Aldrich	B103500	Negative odorant
Desktop computer	Dell	Latitude 3520
EMG system	Biopac System	MP150
Isoamyl acetate	Sigma-Aldrich	W205508	Positive odorant
Nasal cannula	SEBAC France	O1320
Programmable pulse generator	A.M.P.I	Master-8
Surface electrodes	Kendall Medi-trace	FS327
TMS coil (X2)	MagStim	D40 Alpha B.I. coil
TMS machine	MagStim	Bistim2
Tube 6 mm x 20 m	Radiospare	686-2671	Pneumatic connection
USB-RS232	Radiospare	687-7806
U-shaped tubes	VS technologies	VS110115