שילוב של אולפקטומטר מסונכרן נשימה עם סימולציה מוחית כדי לחקור את ההשפעה של ריחות על עוררות קורטיקושדרלית וקישוריות יעילה

Summary

מאמר זה מתאר שימוש באולפקטומטר מסונכרן נשימה כדי להפעיל גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי יחיד וכפול סליל (TMS) במהלך הצגת ריח המסונכרן עם נשימת האף האנושי. שילוב זה מאפשר לנו לחקור באופן אובייקטיבי כיצד ריחות נעימים ולא נעימים משפיעים על עוררות קורטיקוספינלית ועל קישוריות יעילה למוח אצל אדם נתון.

Abstract

מקובל כי גירוי חוש הריח מעורר התנהגויות מוטוריות, כגון התקרבות לריחות נעימים והימנעות מריחות לא נעימים, אצל בעלי חיים ובני אדם. לאחרונה, מחקרים שהשתמשו באלקטרואנצפלוגרפיה ובגירוי מגנטי טרנס-גולגולתי (TMS) הדגימו קשר חזק בין עיבוד במערכת חוש הריח לבין פעילות בקליפת המוח המוטורית בבני אדם. כדי להבין טוב יותר את יחסי הגומלין בין חוש הריח למערכת המוטורית ולהתגבר על כמה מהמגבלות המתודולוגיות הקודמות, פיתחנו שיטה חדשה המשלבת אולפקטומטר המסנכרן את הצגת הסדר האקראי של ריחות בעלי ערכים הדוניים שונים ואת ה-TMS (סליל יחיד וכפול) המופעל עם שלבי נשימה באף. שיטה זו מאפשרת לחקור את המודולציות של עוררות קורטיקו-שדרתית וקישוריות איפסילטרלית יעילה בין קליפת המוח הקדם-מצחית הגבית-צדית לבין קליפת המוח המוטורית הראשונית שעלולה להתרחש במהלך תפיסת ריח נעימה ולא נעימה. יישום שיטה זו יאפשר להבחין באופן אובייקטיבי בערך הנעימות של ריחן אצל משתתף נתון, ולהצביע על ההשפעה הביולוגית של הריח על קישוריות ורגישות יעילות במוח. בנוסף, זה יכול לסלול את הדרך למחקרים קליניים בחולים עם הפרעות נוירולוגיות או נוירופסיכיאטריות שעשויים להציג שינויים נהנתניים בריח והתנהגויות הימנעות מגישה לא מסתגלות.

Introduction

מקובל כי גירוי חוש הריח מעורר תגובות אוטומטיות והתנהגויות מוטוריות. לדוגמה, בבני אדם, הוכח לאחרונה קיומה של תגובה מוטורית נמנעת (הנוטה הרחק ממקור הריח) המתרחשת 500 מילישניות לאחר הופעת ריח שלילי¹. על ידי תיעוד משתתפים אנושיים הנעים בחופשיות הבוחנים ריחות הנובעים מצלוחיות, Chalençon et al. (2022) הראו כי התנהגויות מוטוריות (כלומר, מהירות התקרבות לאף ונסיגה של הבקבוק המכיל את הריח) קשורות קשר הדוק להדוניקת ריח². יתר על כן, קשר הדוק בין עיבוד במערכת חוש הריח לבין פעילות בקליפת המוח המוטורית הוכח לאחרונה בבני אדם באמצעות אלקטרואנצפלוגרפיה¹. באופן ספציפי, כ-350 מילישניות לאחר הופעת ריחות שליליים, נצפתה....

Protocol

כל הליכי הניסוי המתוארים בסעיפים הבאים אושרו על ידי ועדת אתיקה (CPP Ile de France VII, פריז, צרפת, פרוטוקול מספר 2022-A01967-36) בהתאם להצהרת הלסינקי. כל המשתתפים סיפקו הסכמה מדעת בכתב לפני ההרשמה למחקר.

1. גיוס משתתפים

1. קריטריוני הכללה/אי-הכללה.
   1. כלול משתתפים מבוגרים (> 18 שנים.......

Discussion

הפרוטוקול לעיל מתאר שיטה חדשנית המשלבת שימוש באולפקטומטר מסונכרן נשימה עם TMS סליל יחיד וכפול כדי לחקור שינויים בעוררות קורטיקוספינלית וקישוריות יעילה בהתאם לערך הנהנתני של הריחות. מערך זה יאפשר להבחין באופן אובייקטיבי בערך הנעימות של ריחן אצל משתתף נתון, ולהצביע על ההשפעה הביולוגית של ה.......

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