JoVE Journal > Neuroscience
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
עברית

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Neuroscience

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

Published: January 19, 2024
doi:
10.3791/65714
, , , , , ,
1PSYR2, Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U1028, Centre National de la Recherche Scientifique UMR5292,Université Claude Bernard Lyon 1, 2Centre Hospitalier Le Vinatier, 3NEUROPOP, Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U1028, Centre National de la Recherche Scientifique UMR5292,Université Claude Bernard Lyon 1

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 דה-סנכרון ספציפי של קצב Mu, הידוע כמשקף תהליכי הכנה לפעולה, מעל ובתוך קליפת המוח המוטורית הראשונית (M1), זמן קצר לאחר מכן תנועה התנהגותית לאחור1. חיזוק הרעיון של קשר בין חוש הריח לבין המערכת המוטורית, מחקר נוסף שנערך לאחרונה הראה כי חשיפה לריח נעים הגבירה את ההתרגשות קורטיקוספינלית בהשוואה למצב ללא ריח3. במחקר זה, גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי בפולס יחיד (spTMS) הוחל על M1 כדי לעורר פוטנציאל מוטורי-מעורר (MEP) בשריר יד המטרה, שתועד באופן היקפי עם אלקטרומיוגרפיה (EMG) במהלך תפיסת ריח. החשיפה לריח הנעים סופקה באופן פסיבי על ידי רצועות נייר ספוגות בשמן אתרי ברגמוט טהור והונחו על מחזיק מתכת מתחת לאף3. בהקשר זה, עדיין לא ברור אם ההקלה על ההתרגשות הקורטיקוספנלית נובעת מגירוי הריח הנעים או מהשפעות התנהגותיות לא ספציפיות כגון רחרוח והידוק שיניים 4,5. יתר על כן, עדיין לא ידוע כיצד ריח לא נעים מווסת את רגישות M1 הנבדקת על ידי TMS.

לסיכום, זה מדגיש את הצורך לפתח שיטה המציעה את היתרונות הבאים על פני טכניקות קיימות ששימשו במחקרים קודמים 3,6: (1) הצגה אקראית של מצבי ריח שונים (נעים/לא נעים/ללא ריח) בתוך אותו שלב ניסוי, (2) סנכרון מדויק של הצגת ריחות ותזמון TMS בהתאם לשלבי נשימת האף האנושי (השראה ותפוגה) בעת לימוד המערכת המוטורית.

TMS יכול לשמש גם ככלי לחקר אינטראקציות קורטיקו-קליפת המוח, הנקראות גם קישוריות יעילה, בין אזורים קליפתיים מרובים לבין M1 ברזולוציה טמפורלית גבוהה 7,8,9,10,11,12. כאן, אנו משתמשים בפרדיגמת TMS דו-אתר (dsTMS), שבה גירוי התניה ראשון (CS) מפעיל אזור קליפת המוח המטרה, וגירוי מבחן שני (TS) מוחל על M1 באמצעות סליל אחר כדי לעורר MEP. ההשפעה של CS מוערכת על ידי נרמול המשרעת של MEP מותנה (תנאי dsTMS) למשרעת של MEP בלתי מותנה (תנאי spTMS)13. לאחר מכן, ערכי יחס שלילי מצביעים על אינטראקציות קורטיקו-קליפת המוח מדכאות, בעוד ערכי יחס חיובי מצביעים על אינטראקציות קורטיקו-קליפת המוח בין שני האזורים המגורים. פרדיגמת dsTMS מספקת אפוא הזדמנות ייחודית לזהות את הטבע (כלומר, מקל או מדכא), את החוזק ואת המודולציות של הקישוריות היעילה בין האזור המופעל מראש לבין M1. חשוב לציין, אינטראקציות קורטיקו-קורטיקליות משקפות איזון מורכב של הנחיה ודיכוי שעשוי להיות מווסת בתזמון שונה ובמצבים מנטליים שונים או משימות 7,14.

למיטב ידיעתנו, פרדיגמת dsTMS החדשה יחסית מעולם לא שימשה לחקר אינטראקציות קורטיקו-קליפת המוח במהלך תפיסת ריח עם ערכים הדוניים שונים. עם זאת, מחקרי דימות מוחי הראו כי חשיפה לריחות נעימים ולא נעימים גורמת לשינויי קישוריות באזורים המעורבים ברגש, קבלת החלטות ובקרת פעולה, כולל האזור המוטורי המשלים, פיתול החגורה הקדמי וקליפת המוח הקדם-מצחית הגבית-צדית (DLPFC)15,16. ואכן, DLPFC הוא צומת מפתח המתווך שליטה רגשית, עיבוד חושי, והיבטים ברמה גבוהה יותר של שליטה מוטורית, כגון תהליכי הכנה 17,18,19. בנוסף, מחקרים בבני אדם ובבעלי חיים סיפקו ראיות לכך של-DLPFC יש תחזיות עצביות מגוונות ל-M1 17,18,20,21,22. בהתאם להקשר, תחזיות DLPFC אלה יכולות להקל או לעכב את פעילות M1 7,19,20. לפיכך, נראה כי ייתכן שהקישוריות היעילה בין DLPFC ו-M1 מווסתת במהלך הצגת ריחות וכי ריחות נעימים ולא נעימים מגייסים רשתות קליפת המוח המופרדות, מה שמוביל להשפעה דיפרנציאלית על קישוריות DLPFC-M1.

כאן, אנו מציעים שיטה חדשה המתאימה למחקר מתודולוגי קפדני של מודולציות של עוררות קורטיקוספינלית וקישוריות יעילה שעלולות להתרחש במהלך תפיסה של ריחות נעימים ולא נעימים, כולם מועברים בסנכרון עם נשימת האף האנושית.

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

Representative Results

הנתונים המייצגים המוצגים כאן משקפים הקלטות של המשתתפים לאחר השלמת הפרוטוקול שלב אחר שלב לעיל כדי לספק תובנה ראשונית למה אנו עשויים לצפות. איור 2 מראה דוגמה של אותות נשימה מייצגים של משתתפים שנרשמו באמצעות תוכנת האולפקטומטר. שלבי התפוגה וההשראה מזוהים היטב ?…

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…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה על ידי Fondation de France, Grant N°: 00123049/WB-2021-35902 (מענק שהתקבל על ידי J.B. ו- N.M). המחברים רוצים להודות לקרן פייר דניקר על תמיכתה (מענק שקיבלה C.N.) ולצוות פלטפורמת Neuro-Immersion על עזרתם רבת הערך בעיצוב המערך.

Materials

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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Iravani, B., Schaefer, M., Wilson, D. A., Arshamian, A., Lundström, J. N. The human olfactory bulb processes odor valence representation and cues motor avoidance behavior. Proceedings of the National Academy of Sciences. 118 (42), e2101209118 (2021).
  2. Chalençon, L., Thevenet, M., Noury, N., Bensafi, M., Mandairon, N. Identification of new behavioral parameters to assess odorant hedonic value in humans: A naturalistic approach. Journal of Neuroscience Methods. 366, 109422 (2022).
  3. Infortuna, C., et al. Motor cortex response to pleasant odor perception and imagery: The differential role of personality dimensions and imagery ability. Frontiers in Human Neuroscience. 16, 943469 (2022).
  4. Ozaki, I., Kurata, K. The effects of voluntary control of respiration on the excitability of the primary motor hand area, evaluated by end-tidal CO2 monitoring. Clinical Neurophysiology. 126 (11), 2162-2169 (2015).
  5. Boroojerdi, B., Battaglia, F., Muellbacher, W., Cohen, L. G. Voluntary teeth clenching facilitates human motor system excitability. Clinical Neurophysiology. 111 (6), 988-993 (2000).
  6. Rossi, S., et al. Distinct olfactory cross-modal effects on the human motor system. PLOS One. 3 (2), e1702 (2008).
  7. Neige, C., Rannaud Monany, D., Lebon, F. Exploring cortico-cortical interactions during action preparation by means of dual-coil transcranial magnetic stimulation: A systematic review. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 128 (October 2020), 678-692 (2020).
  8. Koch, G. Cortico-cortical connectivity: the road from basic neurophysiological interactions to therapeutic applications. Experimental Brain Research. 238 (7-8), 1677-1684 (2020).
  9. Derosiere, G., Vassiliadis, P., Duque, J. Advanced TMS approaches to probe corticospinal excitability during action preparation. NeuroImage. 213 (November 2019), 116746 (2020).
  10. Goldenkoff, E. R., Mashni, A., Michon, K. J., Lavis, H., Vesia, M. Measuring and manipulating functionally specific neural pathways in the human motor system with transcranial magnetic stimulation. Journal of Visualized Experiments JoVE. 156, 60706 (2020).
  11. Malderen, S. V., Hehl, M., Verstraelen, S., Swinnen, S. P., Cuypers, K. Dual-site TMS as a tool to probe effective interactions within the motor network: a review. Reviews in the Neurosciences. 34 (2), 129-221 (2023).
  12. Neige, C., et al. Connecting the dots: Harnessing dual-site transcranial magnetic stimulation to assess the causal influence of medial frontal areas on the motor cortex. Cerebral Cortex. , bhad370 (2023).
  13. Ferbert, A., Priori, A., Rothwell, J. C., Day, B. L., Colebatch, J. G., Marsden, C. D. Interhemispheric inhibition of the human motor cortex. The Journal of physiology. 453, 525-546 (1992).
  14. Rothwell, J. C. Using transcranial magnetic stimulation methods to probe connectivity between motor areas of the brain. Human Movement Science. 30 (5), 906-915 (2011).
  15. Carlson, H., Leitão, J., Delplanque, S., Cayeux, I., Sander, D., Vuilleumier, P. Sustained effects of pleasant and unpleasant smells on resting state brain activity. Cortex. 132, 386-403 (2020).
  16. Farruggia, M. C., Pellegrino, R., Scheinost, D. Functional connectivity of the chemosenses: A review. Frontiers in Systems Neuroscience. 16, 865929 (2022).
  17. Hasan, A., Galea, J. M., Casula, E. P., Falkai, P., Bestmann, S., Rothwell, J. C. Muscle and timing-specific functional connectivity between the dorsolateral prefrontal cortex and the primary motor cortex. Journal of Cognitive Neuroscience. 25 (4), 558-570 (2013).
  18. Brown, M. J. N., Goldenkoff, E. R., Chen, R., Gunraj, C., Vesia, M. Using dual-site transcranial magnetic stimulation to probe connectivity between the dorsolateral prefrontal cortex and ipsilateral primary motor cortex in humans. Brain Sciences. 9 (8), 177 (2019).
  19. Xia, X., et al. Connectivity from ipsilateral and contralateral dorsolateral prefrontal cortex to the active primary motor cortex during approaching-avoiding behavior. Cortex. 157, 155-166 (2022).
  20. Wang, Y., Cao, N., Lin, Y., Chen, R., Zhang, J. Hemispheric differences in functional interactions between the dorsal lateral prefrontal cortex and ipsilateral motor cortex. Frontiers in Human Neuroscience. 14, 1-6 (2020).
  21. Gabbott, P. L. A., Warner, T. A., Jays, P. R. L., Salway, P., Busby, S. J. Prefrontal cortex in the rat: Projections to subcortical autonomic, motor, and limbic centers. Journal of Comparative Neurology. 492 (2), 145-177 (2005).
  22. Yeterian, E. H., Pandya, D. N., Tomaiuolo, F., Petrides, M. The cortical connectivity of the prefrontal cortex in the monkey brain. Cortex. 48 (1), 58-81 (2012).
  23. Rossi, S., et al. Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert guidelines. Clinical Neurophysiology. 132 (1), 269-306 (2021).
  24. Joussain, P., et al. Application of the European Test of Olfactory Capabilities in patients with olfactory impairment. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. 273 (2), 381-390 (2016).
  25. Oldfield, R. C. The assessment and analysis of handedness: The Edinburgh inventory. Neuropsychologia. 9 (1), 97-113 (1971).
  26. Daligadu, J., Haavik, H., Yielder, P. C., Baarbe, J., Murphy, B. Alterations in cortical and cerebellar motor processing in subclinical neck pain patients following spinal manipulation. Journal of Manipulative and Physiological Therapeutics. 36 (8), 527-537 (2013).
  27. Andersen, K. W., Siebner, H. R. Mapping dexterity and handedness: recent insights and future challenges. Current Opinion in Behavioral Sciences. 20, 123-129 (2018).
  28. Fried, P. J., et al. Training in the practice of noninvasive brain stimulation: Recommendations from an IFCN committee. Clinical Neurophysiology. 132 (3), 819-837 (2021).
  29. Mills, K. R., Boniface, S. J., Schubert, M. Magnetic brain stimulation with a double coil: the importance of coil orientation. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 85 (1), 17-21 (1992).
  30. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clinical Neurophysiology. 126 (6), 1071-1107 (2015).
  31. Awiszus, F. TMS and threshold hunting. Supplements to Clinical Neurophysiology. 56, 13-23 (2003).
  32. Awiszus, F. Using relative frequency estimation of transcranial magnetic stimulation motor threshold does not allow to draw any conclusions about true threshold. Clinical Neurophysiology. 125 (6), 1285-1286 (2014).
  33. Ah Sen, C. B., Fassett, H. J., El-Sayes, J., Turco, C. V., Hameer, M. M., Nelson, A. J. Active and resting motor threshold are efficiently obtained with adaptive threshold hunting. PLoS One. 12 (10), 1-9 (2017).
  34. Neige, C., Rannaud Monany, D., Stinear, C. M., Byblow, W. D., Papaxanthis, C., Lebon, F. Unravelling the modulation of intracortical inhibition during motor imagery: An adaptive threshold-hunting study. Neuroscience. 434, 102-110 (2020).
  35. Burke, D., Pierrot-Deseilligny, E. Caveats when studying motor cortex excitability and the cortical control of movement using transcranial magnetic stimulation. Clinical Neurophysiology. 121 (2), 121-123 (2010).
  36. Mir-Moghtadaei, A., et al. Updated scalp heuristics for localizing the dorsolateral prefrontal cortex based on convergent evidence of lesion and brain stimulation studies in depression. Brain Stimulation. 15 (2), 291-295 (2022).
  37. Siddiqi, S. H., et al. Brain stimulation and brain lesions converge on common causal circuits in neuropsychiatric disease. Nature Human Behaviour. 5 (12), 1707-1716 (2021).
  38. Caulfield, K. A., Fleischmann, H. H., Cox, C. E., Wolf, J. P., George, M. S., McTeague, L. M. Neuronavigation maximizes accuracy and precision in TMS positioning: Evidence from 11,230 distance, angle, and electric field modeling measurements. Brain Stimulation. 15 (5), 1192-1205 (2022).
  39. Cao, N., et al. Plasticity changes in dorsolateral prefrontal cortex associated with procedural sequence learning are hemisphere-specific. NeuroImage. 259, 119406 (2022).
  40. Brown, M. J. N., et al. Somatosensory-motor cortex interactions measured using dual-site transcranial magnetic stimulation. Brain Stimulation. 12 (5), 1229-1243 (2019).
  41. Fiori, F., Chiappini, E., Candidi, M., Romei, V., Borgomaneri, S., Avenanti, A. Long-latency interhemispheric interactions between motor-related areas and the primary motor cortex: a dual site TMS study. Scientific reports. 7 (1), 14936 (2017).
  42. Fournel, A., Ferdenzi, C., Sezille, C., Rouby, C., Bensafi, M. Multidimensional representation of odors in the human olfactory cortex. Human Brain Mapping. 37 (6), 2161-2172 (2016).
  43. Midroit, M., et al. Neural processing of the reward value of pleasant odorants. Current Biology. 31 (8), 1592-1605.e9 (2021).
  44. Sezille, C., Messaoudi, B., Bertrand, A., Joussain, P., Thévenet, M., Bensafi, M. A portable experimental apparatus for human olfactory fMRI experiments. Journal of Neuroscience Methods. 218 (1), 29-38 (2013).
  45. Kato, M., et al. Spatiotemporal dynamics of odor representations in the human brain revealed by EEG decoding. Proceedings of the National Academy of Sciences. 119 (21), e2114966119 (2022).
  46. Jackson, N., Greenhouse, I. VETA: An open-source Matlab-based toolbox for the collection and analysis of electromyography combined with transcranial magnetic stimulation. Frontiers in Neuroscience. 13, 975 (2019).
  47. Cunningham, D., Zhang, B., Cahn, A. Transcranial magnetic stimulation (TMS) analysis toolbox: A user friendly open source software for basic and advanced analysis and data sharing of TMS related outcomes. Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation. 14 (6), 1641-1642 (2021).
  48. Julkunen, P., Säisänen, L., Hukkanen, T., Danner, N., Könönen, M. Does second-scale intertrial interval affect motor evoked potentials induced by single-pulse transcranial magnetic stimulation. Brain Stimulation. 5 (4), 526-532 (2012).
  49. Pellicciari, M. C., Miniussi, C., Ferrari, C., Koch, G., Bortoletto, M. Ongoing cumulative effects of single tms pulses on corticospinal excitability: An intra- and inter-block investigation. Clinical Neurophysiology. 127 (1), 621-628 (2016).
  50. Li, S., Rymer, W. Z. Voluntary breathing influences corticospinal excitability of nonrespiratory finger muscles. Journal of Neurophysiology. 105 (2), 512-521 (2011).
  51. Boesveldt, S., Frasnelli, J., Gordon, A. R., Lundström, J. N. The fish is bad: Negative food odors elicit faster and more accurate reactions than other odors. Biological Psychology. 84 (2), 313-317 (2010).
  52. Neige, C., Mavromatis, N., Gagné, M., Bouyer, L. J., Mercier, C. Effect of movement-related pain on behaviour and corticospinal excitability changes associated with arm movement preparation. Journal of Physiology. 596 (14), 2917-2929 (2018).
  53. Bergmann, T. O., Hartwigsen, G. Inferring causality from noninvasive brain stimulation in cognitive neuroscience. Journal of Cognitive Neuroscience. 33 (2), 195-225 (2021).
  54. Kulason, S., et al. A comparative neuroimaging perspective of olfaction and higher-order olfactory processing: on health and disease. Seminars in Cell & Developmental Biology. 129, 22-30 (2022).
  55. Athanassi, A., Dorado Doncel, R., Bath, K. G., Mandairon, N. Relationship between depression and olfactory sensory function: a review. Chemical Senses. 46, bjab044 (2021).
  56. Grimm, S., et al. Imbalance between left and right dorsolateral prefrontal cortex in major depression is linked to negative emotional judgment: An fmri study in severe major depressive disorder. Biological Psychiatry. 63 (4), 369-376 (2008).
  57. Naudin, M., El-Hage, W., Gomes, M., Gaillard, P., Belzung, C., Atanasova, B. State and trait olfactory markers of major depression. PLOS One. 7 (10), e46938 (2012).
  58. Guidali, G., Roncoroni, C., Bolognini, N. Modulating frontal networks’ timing-dependent-like plasticity with paired associative stimulation protocols: Recent advances and future perspectives. Frontiers in Human Neuroscience. 15, 658723 (2021).
  59. Hernandez-Pavon, J. C., San Agustín, A., Wang, M. C., Veniero, D., Pons, J. L. Can we manipulate brain connectivity? A systematic review of cortico-cortical paired associative stimulation effects. Clinical Neurophysiology. 154, 169-193 (2023).
  60. Deng, Z. -. D., Robins, P. L., Dannhauer, M., Haugen, L. M., Port, J. D., Croarkin, P. E. Optimizing TMS coil placement approaches for targeting the dorsolateral prefrontal cortex in depressed adolescents: An electric field modeling study. Biomedicines. 11 (8), 2320 (2023).
  61. Gomez, L. J., Dannhauer, M., Peterchev, A. V. Fast computational optimization of TMS coil placement for individualized electric field targeting. NeuroImage. 228, 117696 (2021).
  62. Derosiere, G., Duque, J. Tuning the corticospinal system: How distributed brain circuits shape human actions. The Neuroscientist. 26 (4), 359-379 (2020).
  63. Bestmann, S., Krakauer, J. W. The uses and interpretations of the motor-evoked potential for understanding behaviour. Experimental Brain Research. 233 (3), 679-689 (2015).
  64. Reis, J., et al. Contribution of transcranial magnetic stimulation to the understanding of cortical mechanisms involved in motor control. Journal of Physiology. 586 (2), 325-351 (2008).

Tags

OlfactometerBrain SimulationCorticospinal ExcitabilityEffective ConnectivityOlfactory-motor InteractionsPleasant And Unpleasant OdorsTranscranial Magnetic Stimulation (TMS)Nasal BreathingPsychiatric DisordersAutonomic PerceptionApproach-avoidance Behaviors

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Neige, C., Imbert, L., Dumas, M., Athanassi, A., Thévenet, M., Mandairon, N., Brunelin, J. Combining a Breath-Synchronized Olfactometer with Brain Simulation to Study the Impact of Odors on Corticospinal Excitability and Effective Connectivity. J. Vis. Exp. (203), e65714, doi:10.3791/65714 (2024).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image