Name: a free-breathing fmri method to study human olfactory function
Uploaded: 2017-07-30T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Free-breathing fMRI Method to Study Human Olfactory Function at JoVE.com

Författarna har inga bekräftelser.

Följande försöksprotokoll följde riktlinjerna för Institutional Review Board of Pennsylvania State University College of Medicine, och det mänskliga ämnet gav skriftligt informerat samtycke innan de deltog i studien. Obs! För demonstrationens syfte presenteras ett enkelt luktstimuleringsparadigm med en kommersiellt tillgänglig, MR-kompatibel olfaktometer. Detta paradigm har visat sig vara effektivt för att minska habitueringseffekten och har producerat tillförlitlig olfaktorisk fM...

<ol>
	<li>Doty, R. L., Reyes, P. F., Gregor, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Presence+of+both+odor+identification+and+detection+deficits+in+Alzheimer's+disease.">Presence of both odor identification and detection deficits in Alzheimer's disease.</a> Brain Res Bull. 18 (5), 597-600 (1987).</li><li>Hummel, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+FMRI+in+patients+with+Parkinson's+disease.">Olfactory FMRI in patients with Parkinson's disease.</a> Front Integr Neurosci. 4, 125 (2010).</li><li>Mesholam, R. I., Moberg, P. J., Mahr, R. N., Doty, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfaction+in+neurodegenerative+disease:+a+meta-analysis+of+olfactory+functioning+in+Alzheimer's+and+Parkinson's+diseases.">Olfaction in neurodegenerative disease: a meta-analysis of olfactory functioning in Alzheimer's and Parkinson's diseases.</a> Arch Neurol. 55 (1), 84-90 (1998).</li><li>Pause, B. M., Miranda, A., G&#246;der, R., Aldenhoff, J. B., Ferstl, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduced+olfactory+performance+in+patients+with+major+depression.">Reduced olfactory performance in patients with major depression.</a> J Psychiatr Res. 35 (5), 271-277 (2001).</li><li>Vasterling, J. J., Brailey, K., Sutker, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+identification+in+combat-related+posttraumatic+stress+disorder.">Olfactory identification in combat-related posttraumatic stress disorder.</a> J Trauma Stress. 13 (2), 241-253 (2000).</li><li>Anderson, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissociated+neural+representations+of+intensity+and+valence+in+human+olfaction.">Dissociated neural representations of intensity and valence in human olfaction.</a> Nat Neurosci. 6 (2), 196-202 (2003).</li><li>Gottfried, J. A., Deichmann, R., Winston, J. S., Dolan, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+heterogeneity+in+human+olfactory+cortex:+an+event-related+functional+magnetic+resonance+imaging+study.">Functional heterogeneity in human olfactory cortex: an event-related functional magnetic resonance imaging study.</a> J Neurosci. 22 (24), 10819-10828 (2002).</li><li>Sobel, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sniffing+and+smelling:+separate+subsystems+in+the+human+olfactory+cortex.">Sniffing and smelling: separate subsystems in the human olfactory cortex.</a> Nature. 392 (6673), 282-286 (1998).</li><li>Sun, X., Wang, J., Weitekamp, C. W., Yang, Q. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Novel+Data+Processing+Method+for+Olfactory+fMRI+Examinations.">A Novel Data Processing Method for Olfactory fMRI Examinations.</a> Proc Intl Soc Mag Res Med. 18 (2010), 1161 (2010).</li><li>Zatorre, R. J., Jones-Gotman, M., Evans, A. C., Meyer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+localization+and+lateralization+of+human+olfactory+cortex.">Functional localization and lateralization of human olfactory cortex.</a> Nature. 360 (6402), 339-340 (1992).</li><li>Boley, J. C., Pontier, J. P., Smith, S., Fulbright, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facial+changes+in+extraction+and+nonextraction+patients.">Facial changes in extraction and nonextraction patients.</a> Angle Orthod. 68 (6), 539-546 (1998).</li><li>Furman, J. M., Koizuka, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reorientation+of+poststimulus+nystagmus+in+tilted+humans.">Reorientation of poststimulus nystagmus in tilted humans.</a> J Vestib Res. 4 (6), 421-428 (1994).</li><li>Loevner, L. A., Yousem, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overlooked+metastatic+lesions+of+the+occipital+condyle:+a+missed+case+treasure+trove.">Overlooked metastatic lesions of the occipital condyle: a missed case treasure trove.</a> Radiographics. 17 (5), 1111-1121 (1997).</li><li>Tabert, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+and+optimization+of+statistical+approaches+for+modeling+odorant-induced+fMRI+signal+changes+in+olfactory-related+brain+areas.">Validation and optimization of statistical approaches for modeling odorant-induced fMRI signal changes in olfactory-related brain areas.</a> Neuroimage. 34 (4), 1375-1390 (2007).</li><li>Wang, J., Sun, X., Yang, Q. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+olfactory+fMRI+studies:+Implication+of+respiration.">Methods for olfactory fMRI studies: Implication of respiration.</a> Hum Brain Mapp. 35 (8), 3616-3624 (2014).</li><li>Gottfried, J. A., O'Doherty, J., Dolan, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appetitive+and+aversive+olfactory+learning+in+humans+studied+using+event-related+functional+magnetic+resonance+imaging.">Appetitive and aversive olfactory learning in humans studied using event-related functional magnetic resonance imaging.</a> J Neurosci. 22 (24), 10829-10837 (2002).</li><li>Popp, R., Sommer, M., M&#252;ller, J., Hajak, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactometry+in+fMRI+studies:+odor+presentation+using+nasal+continuous+positive+airway+pressure.">Olfactometry in fMRI studies: odor presentation using nasal continuous positive airway pressure.</a> Acta Neurobiol Exp (Wars). 64 (2), 171-176 (2004).</li><li>Wang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+Habituation+in+the+Human+Brain.">Olfactory Habituation in the Human Brain.</a> Proc Intl Soc Mag Res Med. 20, 2150 (2012).</li><li>Grunfeld, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+responsiveness+of+fMRI+signal+to+odor+concentration).">The responsiveness of fMRI signal to odor concentration).</a> , A237-A238 (2005).</li><li>Jia, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+MRI+of+the+olfactory+system+in+conscious+dogs.">Functional MRI of the olfactory system in conscious dogs.</a> PLoS One. 9 (1), e86362 (2014).</li><li>Karunanayaka, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Networks+involved+in+olfaction+and+their+dynamics+using+independent+component+analysis+and+unified+structural+equation+modeling.">Networks involved in olfaction and their dynamics using independent component analysis and unified structural equation modeling.</a> Hum Brain Mapp. 35 (5), 2055-2072 (2014).</li><li>Royet, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+neuroanatomy+of+different+olfactory+judgments.">Functional neuroanatomy of different olfactory judgments.</a> Neuroimage. 13 (3), 506-519 (2001).</li><li>Doty, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+age+and+age-related+diseases+on+olfactory+function.">Influence of age and age-related diseases on olfactory function.</a> Ann N Y Acad Sci. 561, 76-86 (1989).</li><li>Wang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+deficit+detected+by+fMRI+in+early+Alzheimer's+disease.">Olfactory deficit detected by fMRI in early Alzheimer's disease.</a> Brain Res. 1357, 184-194 (2010).</li><li>Moessnang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+activation+patterns+within+the+olfactory+network+in+Parkinson's+disease.">Altered activation patterns within the olfactory network in Parkinson's disease.</a> Cereb Cortex. 21 (6), 1246-1253 (2011).</li><li>Vasavada, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+cortex+degeneration+in+Alzheimer's+disease+and+mild+cognitive+impairment.">Olfactory cortex degeneration in Alzheimer's disease and mild cognitive impairment.</a> J Alzheimers Dis. 45 (3), 947-958 (2015).</li><li>Jacobs, H. I., Radua, J., L&#252;ckmann, H. C., Sack, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Meta-analysis+of+functional+network+alterations+in+Alzheimer's+disease:+toward+a+network+biomarker.">Meta-analysis of functional network alterations in Alzheimer's disease: toward a network biomarker.</a> Neurosci Biobehav Rev. 37 (5), 753-765 (2013).</li><li>Murphy, C., Cerf-Ducastel, B., Calhoun-Haney, R., Gilbert, P. E., Ferdon, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ERP,+fMRI+and+functional+connectivity+studies+of+brain+response+to+odor+in+normal+aging+and+Alzheimer's+disease.">ERP, fMRI and functional connectivity studies of brain response to odor in normal aging and Alzheimer's disease.</a> Chem Senses. 30 Suppl 1, i170-i171 (2005).</li><li>Hummel, T., Kobal, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+in+human+evoked+potentials+related+to+olfactory+or+trigeminal+chemosensory+activation.">Differences in human evoked potentials related to olfactory or trigeminal chemosensory activation.</a> Electroen Clin Neuro. 84 (1), 84-89 (1992).</li><li>Cerf-Ducastel, B., Murphy, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FMRI+brain+activation+in+response+to+odors+is+reduced+in+primary+olfactory+areas+of+elderly+subjects.">FMRI brain activation in response to odors is reduced in primary olfactory areas of elderly subjects.</a> Brain Res. 986 (1-2), 39-53 (2003).</li><li>Cain, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+the+trigeminal+nerve+to+perceived+odor+magnitude.">Contribution of the trigeminal nerve to perceived odor magnitude.</a> Ann NY Acad Sci. 237, 28-34 (1974).</li><li>Murphy, C., Gilmore, M. M., Seery, C. S., Salmon, D. P., Lasker, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+thresholds+are+associated+with+degree+of+dementia+in+Alzheimer's+disease.">Olfactory thresholds are associated with degree of dementia in Alzheimer's disease.</a> Neurobiol Aging. 11 (4), 465-469 (1990).</li><li>Doty, R. L., Brugger, W. E., Jurs, P. C., Orndoff, M. A., Snyder, P. J., Lowry, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intranasal+trigeminal+stimulation+from+odorous+volatiles:+Psychometric+responses+from+anosmic+and+normal+humans.">Intranasal trigeminal stimulation from odorous volatiles: Psychometric responses from anosmic and normal humans.</a> Physiol Behav. 20 (2), 175-185 (1978).</li><li>Kobal, G., Hummel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+and+intranasal+trigeminal+event-related+potentials+in+anosmic+patients.">Olfactory and intranasal trigeminal event-related potentials in anosmic patients.</a> Laryngoscope. 108 (7), 1033-1035 (1998).</li><li>Frasnelli, J., Lundstr&#246;m, J. N., Sch&#246;pf, V., Negoias, S., Hummel, T., Lepore, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual+processing+streams+in+chemosensory+perception.">Dual processing streams in chemosensory perception.</a> Front Hum Neurosci. 6, (2012).</li><li>Yousem, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gender+effects+on+odor-stimulated+functional+magnetic+resonance+imaging.">Gender effects on odor-stimulated functional magnetic resonance imaging.</a> Brain Res. 818 (2), 480-487 (1999).</li><li>Koulivand, P. H., Ghadiri, M. K., Gorji, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lavender+and+the+nervous+system.">Lavender and the nervous system.</a> Evid Based Compl Alt Med. 2013, (2013).</li><li>Yousem, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+MR+imaging+during+odor+stimulation:+Preliminary+data.">Functional MR imaging during odor stimulation: Preliminary data.</a> Neuroradiology. 204 (3), 833-838 (1997).</li><li>Hummel, T., Doty, R. L., Yousem, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+MRI+of+intranasal+chemosensory+trigeminal+activation.">Functional MRI of intranasal chemosensory trigeminal activation.</a> Chem Senses. 30 (suppl. 1), i205-i206 (2005).</li></ol>

Experimentella förfaranden bör övervägas noggrant och exekveras korrekt för insamling av tillförlitliga olfaktoriska aktiveringsdata. De kritiska stegen inom protokollet innefattar att implementera ett respirationsutlösat paradigm för att synkronisera luktleverans med bildförvärv, förbereda lämpliga koncentrationer av luktmedel för att styra psykofysiska svar, ställa in olfaktometern med tillförlitlig stabil andningssignal och konstant luftflöde och efterbehandlingens andning Och luktadministrations timi...

Det mänskliga olfaktoriska systemet är uppfattat som mycket mer än ett sensoriskt system, eftersom olfaction också spelar en viktig roll i homeostatisk reglering och känslor. Kliniskt är det mänskliga olfaktoriska systemet känt att vara sårbart för attacker av många framträdande neurologiska sjukdomar och psykiatriska störningar, såsom Alzheimers sjukdom, Parkinsons sjukdom, posttraumatisk stressstörning och depression 1 , 2 , 3 , 4 , 5 . För närvarande är funktionell magnetisk resonansavbildning (fMRI) med blodsubstansberoende (BOLD) kontrast den mest värdefulla tekniken för kartläggning av den mänskliga hjärnans funktioner. En betydande mängd kunskaper om specifika funktioner hos centrala olfaktoriska strukturer ( t.ex. piriform cortex, orbitofrontal cortex, amygdala och insulär cortex) har förvärvats med denna teknikIque 6 , 7 , 8 , 9 , 10 . Tillämpningen av fMRI på studier av det centrala centrala nervsystemet och tillhörande sjukdomar har emellertid hindrats av två stora hinder: snabb utnyttjande av BOLD-signalen och variabel modulering genom andning. I vardagen, när vi utsätts för en luktare under en tidsperiod, kommer vi snabbt till doften. Faktum är att när den studeras med hjälp av olfaktorisk fMRI, dämpas den luktinducerade fMRI-signalen snabbt genom att bli upptagen, vilket utgör en utmaning på stimuleringsmodellmönster 8 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 . Den initiala signifikanta BOLD-signalen i den primära olfaktiska cortexen kvarstår baraS i flera sekunder efter luktans början. Därför bör olfaktoriska fMRI-paradigmer undvika långvariga eller frekventa luktstimuleringar på kort tid. För att minska habitueringseffekten har vissa studier försökt presentera alternerande lukt i ett fMRI-paradigm. Detta tillvägagångssätt kan emellertid komplicera dataanalys eftersom varje luktämne kan behandlas som en självständig stimuleringshändelse. Ett annat tekniskt problem uppstår med variation i ämnenas andningsmönster. Inhalation synkroniseras inte alltid med lukteradministration under ett fast-timingparadigm. Uppkomsten och varaktigheten av olfaktorisk stimulering moduleras av varje individs andning, vilket förknippar fMRI datakvalitet och analys. Vissa studier har försökt att mildra detta problem med visuella eller auditiva signaler för att synkronisera andning och luktuppträdande, men patienternas överensstämmelse är variabel, särskilt i den kliniska populationen. Hjärnaktiveringen associerad med wiTh dessa ledtrådar kan också komplicera dataanalys i vissa applikationer. Sålunda kan synkronisering av inhalation med luktmedlet vara avgörande för olfaktoriska fMRI-studier 15 . En ytterligare övervägning som är avgörande för olfaktorisk fMRI, speciellt i dataanalysprocessen, är lukterval. Att hitta en lämplig luktkonsentration med avseende på uppfattad intensitet är viktig för kvantifiering och jämförelse av aktiveringsnivåer i hjärnan under olika experimentella tillstånd eller sjukdomar. Val av luktmedel måste också ta hänsyn till luktvalens eller behaglighet. Detta är känt för att orsaka divergerande tidsmässiga profiler i olfaktoriskt lärande 16 , 17 . Lavendel lukt valdes för denna demonstration delvis av denna anledning. Beroende på syftet med en specifik studie kan olika luktämnen vara bättre val. Dessutom måste trigeminastimulering minimeras för att minskaE-aktivering som inte är direkt relaterad till olfaction 18 . I denna rapport demonstrerar vi en fMRI-teknik för att skapa och driva ett andningsutlösat paradigm med hjälp av en olfaktometer i magnetisk resonansmiljö. Vi presenterar också ett efterbehandlingsverktyg som kan minska vissa tidsfel som kan ha inträffat vid dataöverföring i syfte att ytterligare förbättra dataanalysen.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3T MR scanner</td>
			<td>Siemens</td>
			<td></td>
			<td>Any MR scanner is acceptable.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Olfactometer</td>
			<td>Emerging Tech Trans, LLC</td>
			<td></td>
			<td>Any olfactometer with similar capabilities is acceptable.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-channel odorant carrier</td>
			<td>Emerging Tech Trans, LLC</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nosepiece/applicator</td>
			<td>Emerging Tech Trans, LLC</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PTFE tubing</td>
			<td>Emerging Tech Trans, LLC</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TTL convertor box</td>
			<td>Emerging Tech Trans, LLC</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Respiratory sensor belt</td>
			<td>Emerging Tech Trans, LLC</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lavender oil</td>
			<td>Givaudan Flavors Corporation</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,2 propanediol</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P6209</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ONSET</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>www.pennstatehershey.org/web/nmrlab/resources/software/onset</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPM8&#160;</td>
			<td>Wellcome Trust Center for Neuroimaging, University College London, London, UK&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a free-breathing fmri method to study human olfactory function

Studien av mänsklig olfaction är ett mycket komplext och värdefullt fält med tillämpningar från biomedicinsk forskning till klinisk utvärdering. För närvarande är utvärdering av funktionerna hos det mänskliga centrala luktfyllda systemet med funktionell magnetisk resonansavbildning (fMRI) fortfarande en utmaning på grund av flera tekniska svårigheter. Det finns några signifikanta variabler att ta hänsyn till när man överväger en effektiv metod för att kartlägga funktionen hos det centrala olfaktoriska systemet med användning av fMRI, inklusive lämpligt luktämneval, interaktionen mellan luktpresentation och andning och potentiell förväntan på eller upptagning av luktämnen. En händelsesrelaterad, respirationsutlösad olfaktorisk fMRI-teknik kan noggrant administrera luktämnen för att stimulera det olfaktiva systemet samtidigt som potentiell störning minimeras. Det kan effektivt fånga de exakta startarna av fMRI-signalerna i den primära luktskärmen med hjälp av vår databehandling. Tekniken föreSkickad här ger ett effektivt och praktiskt sätt för att generera tillförlitliga olfaktoriska fMRI-resultat. En sådan teknik kan i slutändan appliceras i det kliniska riket som ett diagnostiskt verktyg för sjukdomar förknippade med olfaktorisk degenerering, inklusive Alzheimers och Parkinsons sjukdom, då vi börjar förstå komplexiteten hos det mänskliga olfaktoriska systemet.

Figur 1 visar uppställningen av olfaktorisk fMRI inuti och utanför magnetrummet med hänsyn till MR-kompatibilitet. Figur 2a visar ett standard fix-timing-paradigm, medan Figur 2b visar ett paradigm där &quot;respiration trigger&quot; möjliggör synkronisering av luktleverans och inandning. Ett vanligt respirationsmönster med tydliga...

Watch this Scientific Journal Video about A Free-breathing fMRI Method to Study Human Olfactory Function at JoVE.com

A Free-breathing fMRI Method to Study Human Olfactory Function

Vi presenterar tekniska utmaningar och lösningar för att erhålla pålitlig funktionell magnetisk resonansbildningsdata (fMRI) från det mänskliga centrala olfaktoriska systemet. Detta inkluderar speciella överväganden i olfaktorisk fMRI-paradigmdesign, beskrivningar av fMRI-datainsamling med en MRI-kompatibel olfaktometer, luktarval och ett specialverktyg för datapostbehandling.

En fritt andningsfMRI-metod för att studera mänsklig olfaktorisk funktion

The study of human olfaction is a highly complex and valuable field with applications ranging from biomedical research to clinical evaluation. Currently, ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

Kombinera transkraniell magnetisk stimulering och fMRI för att undersöka nätverket standardläge

The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

Lentivirus-mediated Genetic Manipulation and Visualization of Olfactory Sensory Neurons in vivo

Lentivirus-mediated Genetic Manipulation and Visualization of Olfactory Sensory Neurons in vivo

Lentivirus-medierad genetisk manipulation och visualisering av Olfactory sensoriska neuroner In vivo</em

Development of a precise olfactory circuit relies on accurate projection of olfactory sensory neuron (OSN) axons to their synaptic 
targets in the ...

Correlating Behavioral Responses to fMRI Signals from Human Prefrontal Cortex: Examining Cognitive Processes Using Task Analysis

Korrelera beteendereaktioner på att fMRI Signaler från Human prefrontala cortex: Undersöka Kognitiva processer med hjälp av uppgiftsanalys

The aim of this methods paper is to describe how to implement a neuroimaging technique to examine complementary brain processes engaged by two similar ...

Co-analysis of Brain Structure and Function using fMRI and Diffusion-weighted Imaging

Samtidig analys av hjärnans struktur och funktion med fMRI och diffusion-viktade bilder

The study of complex computational systems is facilitated by network maps, such as circuit diagrams. Such mapping is particularly informative when ...

Mouse Hindbrain Ex Vivo Culture to Study Facial Branchiomotor Neuron Migration

Mouse Hindbrain Ex Vivo Culture to Study Facial Branchiomotor Neuron Migration

Mus bakhjäman<em&gt; Ex vivo</em&gt; Kultur att studera Facial Branchiomotor Neuron Migration

Embryonic neurons are born in the ventricular zone of the brain, but subsequently migrate to new destinations to reach appropriate targets. Deciphering ...

Olfactory Neurons Obtained through Nasal Biopsy Combined with Laser-Capture Microdissection: A Potential Approach to Study Treatment Response in Mental Disorders

Lukt Nervceller erhållits genom Nasal Biopsi Kombinerad med Laser-Capture Microdissection: En Potentiell Approach att studera behandlingssvar hos psykiska störningar

Bipolar disorder (BD) is a severe neuropsychiatric disorder with poorly understood pathophysiology and typically treated with the mood stabilizer, lithium ...

The Olfactory System as a Model to Study Axonal Growth Patterns and Morphology In Vivo

The Olfactory System as a Model to Study Axonal Growth Patterns and Morphology In Vivo

Luktsystemet som en modell för att studera axonal tillväxt Mönster och morfologi<em&gt; In Vivo</em

The olfactory system has the unusual capacity to generate new neurons throughout the lifetime of an organism. Olfactory stem cells in the basal portion of ...

A Protocol for the Administration of Real-Time fMRI Neurofeedback Training

Ett protokoll för den Administration av Real-Time fMRI Neurofeedback träning

Neurologic disorders are characterized by abnormal cellular-, molecular-, and circuit-level functions in the brain. New methods to induce and control ...

New Methods to Study Gustatory Coding

Nya metoder för att studera gustatorisk kodning

The sense of taste allows animals to detect chemicals in the environment, giving rise to behaviors critical for survival. When Gustatory Receptor Neurons ...