Combinación de un olfatómetro sincronizado con la respiración con simulación cerebral para estudiar el impacto de los olores en la excitabilidad corticoespinal y la conectividad efectiva

Resumen

Este artículo describe el uso de un olfatómetro sincronizado con la respiración para desencadenar la estimulación magnética transcraneal (TMS) de bobina simple y doble durante la presentación del odorante sincronizada con la respiración nasal humana. Esta combinación nos permite investigar objetivamente cómo los olores agradables y desagradables afectan la excitabilidad corticoespinal y la conectividad cerebral efectiva en un individuo determinado.

Resumen

Es ampliamente aceptado que la estimulación olfativa provoca comportamientos motores, como acercarse a olores agradables y evitar los desagradables, en animales y humanos. Recientemente, los estudios que utilizan la electroencefalografía y la estimulación magnética transcraneal (EMT) han demostrado un fuerte vínculo entre el procesamiento en el sistema olfativo y la actividad en la corteza motora en humanos. Para comprender mejor las interacciones entre el sistema olfativo y el motor y superar algunas de las limitaciones metodológicas anteriores, desarrollamos un nuevo método que combina un olfatómetro que sincroniza la presentación en orden aleatorio de los odorantes con diferentes valores hedónicos y el disparo de TMS (bobina simple y doble) con las fases de respiración nasal. Este método permite sondear las modulaciones de la excitabilidad corticoespinal y la conectividad ipsilateral efectiva entre la corteza prefrontal dorsolateral y la corteza motora primaria que podría ocurrir durante la percepción de olores agradables y desagradables. La aplicación de este método permitirá discriminar objetivamente el valor de placer de un odorante en un participante determinado, indicando el impacto biológico del odorante en la conectividad efectiva y la excitabilidad del cerebro. Además, esto podría allanar el camino para investigaciones clínicas en pacientes con trastornos neurológicos o neuropsiquiátricos que pueden presentar alteraciones hedónicas del olor y conductas desadaptativas de evitación del enfoque.

Introducción

Es ampliamente aceptado que la estimulación olfativa provoca reacciones automáticas y comportamientos motores. Por ejemplo, en humanos, se ha demostrado recientemente la existencia de una respuesta motora de evitación (alejarse de la fuente de olor) que ocurre 500 ms después del inicio del olor negativo¹. Al registrar a los participantes humanos que se movían libremente explorando los olores que emanaban de los matraces, Chalençon et al. (2022) demostraron que los comportamientos motores (es decir, la velocidad de aproximación a la nariz y la retirada del matraz que contiene el odorante) están estrechamente relacionados con la hedónica del olor....

Protocolo

Todos los procedimientos experimentales descritos en las siguientes secciones han sido aprobados por un Comité de Ética (CPP Ile de France VII, París, Francia, número de protocolo 2022-A01967-36) de acuerdo con la Declaración de Helsinki. Todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito antes de la inscripción en el estudio.

1. Reclutamiento de participantes

1. Criterios de inclusión/exclusión.
   1. Incluya participantes adultos (> 18 años). Evaluar a todos los participantes para detectar cualquier contraindicación para la EMT de acuerdo con las directrices internacionales de expertos

Discusión

El protocolo anterior describe un método novedoso que combina el uso de un olfatómetro sincronizado con la respiración sincronizada con TMS de bobina simple y doble para investigar los cambios en la excitabilidad corticoespinal y la conectividad efectiva dependiendo del valor hedónico de los odorantes. Esta configuración permitirá discriminar objetivamente el valor agradable de un odorante en un participante determinado, lo que indica el impacto biológico del odorante en la conectividad y reactividad efectivas del.......

Materiales

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