Combinaison d’un olfactomètre synchronisé avec la respiration et d’une simulation cérébrale pour étudier l’impact des odeurs sur l’excitabilité corticospinale et la connectivité efficace

Résumé

Cet article décrit l’utilisation d’un olfactomètre synchronisé avec la respiration pour déclencher une stimulation magnétique transcrânienne (TMS) à simple et double bobine lors de la présentation de l’odorant synchronisée avec la respiration nasale humaine. Cette combinaison nous permet d’étudier objectivement l’impact des odeurs agréables et désagréables sur l’excitabilité corticospinale et la connectivité cérébrale efficace chez un individu donné.

Résumé

Il est largement admis que la stimulation olfactive suscite des comportements moteurs, tels que l’approche des odeurs agréables et l’évitement des odeurs désagréables, chez les animaux et les humains. Récemment, des études utilisant l’électroencéphalographie et la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) ont démontré un lien étroit entre le traitement dans le système olfactif et l’activité dans le cortex moteur chez l’homme. Pour mieux comprendre les interactions entre les systèmes olfactif et moteur et surmonter certaines des limites méthodologiques précédentes, nous avons développé une nouvelle méthode combinant un olfactomètre qui synchronise la présentation en ordre aléatoire des odorants avec différentes valeurs hédoniques et le déclenchement TMS (single- and dual-coil) avec les phases de respiration nasale. Cette méthode permet de sonder les modulations de l’excitabilité corticospinale et de la connectivité ipsilatérale efficace entre le cortex préfrontal dorsolatéral et le cortex moteur primaire qui pourraient se produire lors de la perception d’odeurs agréables et désagréables. L’application de cette méthode permettra de discriminer objectivement la valeur d’agrément d’un odorant chez un participant donné, indiquant l’impact biologique de l’odorant sur la connectivité effective et l’excitabilité du cerveau. En outre, cela pourrait ouvrir la voie à des investigations cliniques chez les patients atteints de troubles neurologiques ou neuropsychiatriques qui peuvent présenter des altérations hédoniques des odeurs et des comportements d’évitement d’approche inadaptés.

Introduction

Il est largement admis que la stimulation olfactive provoque des réactions automatiques et des comportements moteurs. Par exemple, chez l’homme, l’existence d’une réponse motrice d’évitement (s’éloigner de la source d’odeur) se produisant 500 ms après l’apparition d’une odeur négative a été récemment démontrée¹. En enregistrant des participants humains se déplaçant librement explorant les odeurs émanant des flacons, Chalençon et al. (2022) ont montré que les comportements moteurs (c’est-à-dire la vitesse d’approche du nez et le retrait de la fiole contenant l’odorant) sont étroitement liés à l’hédonisme olfactif². De plu....

Protocole

Toutes les procédures expérimentales décrites dans les sections suivantes ont été approuvées par un Comité d’éthique (CPP Ile de France VII, Paris, France, numéro de protocole 2022-A01967-36) conformément à la Déclaration d’Helsinki. Tous les participants ont donné leur consentement éclairé par écrit avant l’inscription à l’étude.

1. Recrutement des participants

1. Critères d’inclusion/exclusion.
   1. Inclure les participants adultes (> 18 ans). Dépister tous les participants pour toute contre-indication à la SMT conformément aux directives d’experts internationaux²³.
   2. Exclure les ....

Discussion

Le protocole ci-dessus décrit une nouvelle méthode combinant l’utilisation d’un olfactomètre synchronisé avec la respiration avec une TMS à simple et double bobine pour étudier les changements dans l’excitabilité corticospinale et la connectivité effective en fonction de la valeur hédonique des odorants. Cette configuration permettra de discriminer objectivement la valeur d’agrément d’un odorant chez un participant donné, indiquant l’impact biologique de l’odorant sur la connectivité et la réac.......

matériels

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