Name: a free-breathing fmri method to study human olfactory function
Uploaded: 2017-07-30T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 42 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Free-breathing fMRI Method to Study Human Olfactory Function at JoVE.com

Gli autori non hanno alcun riconoscimento.

Il seguente protocollo sperimentale seguiva le linee guida del consiglio di revisione istituzionale del Pennsylvania State University College of Medicine e il soggetto umano ha dato consenso informato scritto prima di partecipare allo studio. Nota: allo scopo di dimostrare, viene presentato un semplice paradigma di stimolazione dell&#39;odore utilizzando un olfattometro compatibile con MRI in commercio. Questo paradigma si è dimostrato efficace nel ridurre l&#39;effetto di abitudine e ha prodotto dati olfattivi fMRI affidabili 15 . Alcuni passaggi descritti in questo protocollo possono essere specifici per il tipo di olfattometro utilizzato. Tuttavia, qualunque tipo di apparecchiatura, casalinga o commercialmente disponibile con funzionalità simili, può essere utilizzato in modo analogo. L&#39;olfattometro deve essere in grado di monitorare la respirazione e presentare una sequenza di odori con una precisa tempistica. Assicurarsi che l&#39;intero sistema di distribuzione dell&#39;odore (compreso ilOlfattometro) è costruito con materiali inerti a sostanze chimiche odoranti ( ad es . Vetro e politetrafluoroetilene) e il percorso dell&#39;odore è liscia e tenuta all&#39;aria con uno spazio morto minimo. 1. Progettazione del paradigma <ol><li> Creare un nuovo paradigma specificando la sequenza della valvola di flusso dell&#39;aria su un olfattometro programmabile. NOTA: La sequenza della valvola è l&#39;ordine e la tempistica dell&#39;apertura e della chiusura di canali di aria specifici che dispongono di diverse concentrazioni o tipi di odoranti. In questa dimostrazione, ciascuna delle valvole per i sei canali è stata aperta due volte per un totale di dodici consegne odore. Ogni volta che una valvola era aperta, tutte le altre valvole erano chiuse, e tutte le valvole sono state riaperte solo dopo che tutte le altre valvole avevano già aperto una sola volta. <ol><li> Assegnare la durata dello stimolo (apertura di un canale specifico) e la durata del canale da chiudere. NOTA: In questa dimostrazione, la durata della presentazione dell&#39;odore era di 6 s, mentreLa durata dei canali da chiudere variava da 22 s a 38 s. </li><li> Impostare il numero di ripetizioni per la sequenza di valvola che si apre e si chiude. Qui il numero di ripetizioni è 1. </li><li> Interleave ogni presentazione odorante con una presentazione di aria inodore alla stessa portata. Ad esempio, portare il flusso d&#39;aria al soggetto con o senza odore con una portata di 6 L / min in umidità relativa del 50% e temperatura ambiente a 22 ° C. NOTA: questo è importante, in quanto variazioni nel flusso d&#39;aria possono causare sensazioni tattili. </li></ol></li></ol> 2. Preparazione odorante <ol><li> Scegliere un odorante appropriato per il paradigma di stimolazione odore considerando la valenza odorosa, la piacevolezza, l&#39;intensità, la familiarità e la componente trigemina (vedere tabella 1 ). Nota: La Tabella 1 elenca alcuni odoranti comunemente utilizzati. L&#39;odore di lavanda è stato scelto per questa dimostrazione perché ha stimolazione trigeminale minimale a basso a moderato coÈ generalmente percepita come piacevole e familiare. </li><li> Scegliere un solvente appropriato ( ad es . Acqua, olio minerale, 1,2-propandiolo, etanolo) per preparare le soluzioni odoranti. NOTA: Qui 1,2-propandiolo è stato usato come solvente per la preparazione di soluzione odorante. </li><li> Scegli una concentrazione di odori appropriata per il paradigma di stimolazione dell&#39;odore. Ad esempio, diluire l&#39;olio di lavanda in 1,2-propanediol a 0,10% (volume / volume) per la stimolazione olfattiva 19 . NOTA: Questo può essere fatto da una valutazione psicofisica di una serie di diverse concentrazioni da parte di un gruppo di soggetti normali. </li><li> Mettere le soluzioni appropriate odoranti nei contenitori odoranti. Assicurarsi che tutti i contenitori abbiano la stessa quantità di spazio, la stessa quantità di soluzione e la stessa superficie per la soluzione. Ad esempio, utilizzare sei bottiglie di vetro di 300 ml come contenitori odoranti con ciascuna bottiglia contenente 50 ml di soluzione olio di lavanda 0,10%. </li><li> Collegare unI contenitori odoranti ai canali appropriati per la consegna dell&#39;odore. </li></ol> 3. Impostazione olfattometro <ol><li> Controllare i collegamenti per accertarsi che tutti i contenitori odoranti siano correttamente collegati al portadorore. Non sovraccaricare, in quanto ciò può danneggiare la guarnizione. Una stretta tenuta è assicurata in un passaggio successivo controllando il flusso d&#39;aria attraverso ogni contenitore odorante. </li><li> Posizionare il portadorore nella stanza magnetica e collegare ogni tubo all&#39;olfattometro esterno, poiché l&#39;unità principale non è compatibile con MR. Verificare visivamente che i tubi del tubo siano danneggiati, in quanto ciò influirà sul flusso d&#39;aria. Il flusso d&#39;aria di ciascun canale sarà controllato in un passaggio successivo. </li><li> Collegare saldamente tutti i tubi dal olfattometro al portamento odorante associando i numeri alle porte corrette. Per precisione, codificare il colore i tubi, tali che rosa per il canale 1, blu per il canale 2, ecc . </li><li> Assicurarsi che il flusso d&#39;aria attraverso tutti i canali sia coerente collegando un flussoMetro alla estremità di uscita del tubo. Aprire manualmente ogni canale sul pannello di controllo dell&#39;olfattometro, regolare il flusso totale dell&#39;aria e le portate di ciascun canale e la linea di filo fino a che la portata di ciascun canale non sia coerente. </li><li> Collegare la maschera o il naso con il tubo politetrafluoroetilene (PTFE). Assicurarsi che il flusso d&#39;aria ( es . 6 L / min) consegnato al soggetto sia coerente quando i canali sono commutati. </li><li> Collegare il trigger di radiofrequenza dal sistema MRI alla porta &quot;trigger in&quot; sul olfattometro per sincronizzare il paradigma di stimolazione dell&#39;odore e l&#39;acquisizione di immagini fMRI. Potrebbe essere necessario un convertitore di segnale ottico-elettrico. </li><li> Regolare il flusso d&#39;aria totale e le portate per ciascun canale e la linea di flusso alle quantità progettate. Ad esempio, un flusso d&#39;aria totale di 6 L / min e le portate per ciascun canale e la linea di flusso a 3 L / min. </li><li> Collegare il senso respiratorio pneumaticoR alla porta di risposta dell&#39;olfattometro tramite la scatola convertitore pneumatico-elettrico. </li><li> Se è necessaria una risposta soggettiva, collegare il rilievo pneumatico alla porta di risposta dell&#39;olfattometro tramite la scatola convertitore pneumatico-elettrico. </li></ol> 4. Procedura sperimentale <ol><li> Eseguire una pre-screening per assicurare che la procedura MRI sia sicura per il soggetto. <ol><li> Chiedere al soggetto la storia medica, inclusi i potenziali impianti, la claustrofobia o altre condizioni preesistenti che potrebbero interferire con la capacità del soggetto di partecipare in sicurezza allo studio fMRI. Inoltre, eseguire un test di soglia di odore degli odoranti per assicurare che il soggetto possa odorare gli odoranti durante l&#39;esperimento. </li></ol></li><li> Mettete il soggetto supino sul letto di esame MRI. Posizionare correttamente la maschera o il naso sul soggetto per assicurare l&#39;innesco dell&#39;aria nelle narici. Posizionare il sensore respiratorio su tPetto o addome. Chiedere al soggetto di respirare normalmente. Regolare manualmente la tenuta e il posizionamento della cintura che detiene il sensore respiratorio secondo il modello di respirazione visualizzato sul display olfattometro. </li><li> Creare una cartella dati per registrare i dati respiratori nel olfattometro. Fare clic su &quot;file manager&quot;, immettere l&#39;ID soggetto assegnato al soggetto corrente, quindi &quot;confermare&quot; l&#39;input. </li><li> Utilizzare l&#39;opzione &quot;controllo del paradigma&quot; per verificare la sincronizzazione dell&#39;erogazione e dell&#39;alimentazione senza coinvolgere la trasmissione dello stimolo e, se necessario, regolare manualmente il tempo di &quot;ritardo della valvola&quot; per assicurare che l&#39;inizio della distribuzione dell&#39;odore sia sincronizzato con la fase di inalazione del soggetto. </li><li> Impostare la sincronizzazione tra la stimolazione odore e l&#39;acquisizione di immagini fMRI selezionando la modalità &quot;trigg-in&quot; sulla centralina del olfattometro. Nota: questo consente di avviare il paradigma di stimolazione dell&#39;odore con un trigger esterno sulla &quot;; Trigger in &quot;porta originata dal sistema MRI. Così, il paradigma non funzionerà finché non viene ricevuto il trigger esterno dello scanner. Si prega di notare quale tipo di impulso di trigger (elettrico o leggero) che lo scanner MRI invia. Un convertitore di segnale può essere necessario per collegare i due sistemi. </li><li> Attivare il grilletto respiratorio selezionando &quot;start trigger trigger&quot; sulla centralina del olfattometro. Nota: quando attivato, l&#39;inizio di ogni elemento di sequenza paradigma viene sincronizzato con l&#39;inalazione. Ciò può essere raggiunto empiricamente ritardando la distribuzione dell&#39;odore circa la metà di un ciclo di respirazione dall&#39;inizio della fase di espirazione. </li><li> Avviare l&#39;acquisizione di immagini fMRI sulla console MRI; Il paradigma di stimolazione dell&#39;odore inizierà non appena inizia l&#39;acquisizione di immagini. Monitorare il pattern di respirazione per qualsiasi attività respiratoria irregolare. Nota: l &#39;attività respiratoria irregolare può essere sotto forma di plateau, cicli più ampi e lunghi, oOnde erratiche. Qui, un segnale T-sensitive BOLD 2 * pesate echo-planare-imaging è stato utilizzato per l&#39;acquisizione delle immagini fMRI con 2.000 ms tempo di ripetizione, 30 ms tempo di eco, angolo di 90 ° vibrazione 220 mm x 220 millimetri campo di vista, 80 × 80 matrice di acquisizione, 30 fili assiali spesse 4 mm e fattore di accelerazione pari a 2 per le tecniche di imaging integrate parallele. </li><li> Al termine del protocollo di imaging, spostare l&#39;oggetto dal magnete e rimuovere la maschera / naso. </li></ol> 5. Pulpa di olfattometro <ol><li> Spegnere la pompa dell&#39;aria. Staccare i contenitori odoranti dal portasciante e sostituirli con quelli puliti e vuoti. </li><li> Accendere la pompa dell&#39;aria. Lavare ogni canale con aria inodore per 5 minuti per rimuovere gli odoranti residui nella linea aria. </li><li> Chiudi l&#39;olfattometro. </li><li> Disinfettare il naso o la maschera viso con salviette alcoliche. Sciacquare la maschera o il naso con acqua calda e asciugare all&#39;aria. </li></ol&gt; 6. Analisi dei dati <ol><li> Per elaborare i dati, caricare il file di dati sulla respirazione nel software open source Olfactory Network Stimulation Editing Tool (ONSET) (www.pennstatehershey.org/web/nmrlab/resources/software/onset) 15 Nota: Il software ONSET è stato sviluppato da Xiaoyu Sun. Gli onsi di stimolazione dell&#39;odore basati sul timing del paradigma e della traccia di respirazione saranno automaticamente rilevati. Il vettore di stimolazione effettivo è definito come l&#39;ora di inizio di ogni efficace inalazione durante la somministrazione di odori. <ol><li> Misurare e confrontare il tasso di respirazione e il volume (l&#39;area sotto ogni coppia di inalazione e fase di espirazione) tra odore e periodi inodori 15 . NOTA: non ci dovrebbe essere alcuna differenza significativa in questi parametri respiratori tra l&#39;odore ei periodi inodori. </li><li> Processare i dati fMRI con i vettori di onset e durata attuali da ONSET per l&#39;attivazione dell&#39;olfac centrale15 . </li></ol></li></ol>

<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>

Gli autori non hanno niente da rivelare.

Le procedure sperimentali devono essere considerate con attenzione e eseguite correttamente per la raccolta di dati di attivazione olfattivi affidabili. I passi critici del protocollo includono l&#39;implementazione di un paradigma innescato dalla respirazione per sincronizzare l&#39;erogazione con l&#39;acquisizione di immagini, la preparazione di adeguate concentrazioni di odoranti per il controllo delle risposte psicofisiche, l&#39;impostazione dell&#39;olfattometro con un segnale di respirazione stabile affidabile e...

Il sistema olfattivo umano è inteso come molto più di un sistema sensoriale perché l&#39;olfatto svolge un ruolo importante nella regolazione e nelle emozioni omeostatiche. Clinicamente, il sistema olfattivo umano è noto per essere vulnerabile agli attacchi di molte malattie neurologiche prevalenti e disturbi psichiatrici, come la malattia di Alzheimer, la malattia di Parkinson, il disturbo post-traumatico e la depressione 1 , 2 , 3 , 4 , 5 . Attualmente, la funzione di risonanza magnetica funzionale (fMRI) con il contrasto a livello di sangue-ossigeno (BOLD) è la tecnica più preziosa per le funzioni di mappatura del cervello umano. Una quantità significativa di conoscenze sulle funzioni specifiche delle strutture olfattive centrali ( ad es. , Corteccia piriforme, corteccia orbitofrontale, amigdala e corteccia insulare) è stata acquisita con questa tecnicaIque 6 , 7 , 8 , 9 , 10 . L&#39;applicazione di fMRI a studi sul sistema olfattivo centrale umano e le malattie associate, tuttavia, è stata ostacolata da due ostacoli principali: la rapida abitudine del segnale BOLD e la modulazione variabile per respirazione. Nella vita quotidiana, quando esposti ad un odorante per un certo periodo di tempo, siamo rapidamente abituati al profumo. Infatti, quando studiato utilizzando olfactory fMRI, il segnale fMRI indotto da odori viene attenuato rapidamente da abitudine, che rappresenta una sfida sui modelli di paradigma di stimolazione 8 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 . Il segnale iniziale significativo BOLD nella corteccia olfattiva primaria persiste soloS per alcuni secondi dopo l&#39;inizio odorante. Pertanto, i paradigmi olfattivi fMRI dovrebbero evitare prolungate o frequenti stimoli odore in un breve periodo di tempo. Per ridurre l&#39;effetto di abitudine, alcuni studi hanno tentato di presentare odori alternanti in un paradigma fMRI. Tuttavia, questo approccio può complicare l&#39;analisi dei dati in quanto ogni odorante può essere trattato come un evento di stimolazione indipendente. Un altro problema tecnico si presenta con variabilità nei modelli respiratori dei soggetti; L&#39;inalazione non è sempre sincronizzata con l&#39;amministrazione odorante durante un paradigma a tempo determinato. L&#39;insorgenza e la durata della stimolazione olfattiva sono modulati dalla respirazione di ogni individuo, che confonde la qualità e l&#39;analisi dei dati fMRI. Alcuni studi hanno cercato di mitigare questo problema con indicazioni visive o uditive per sincronizzare la respirazione e l&#39;insorgenza odorante, ma la conformità dei soggetti è variabile, soprattutto nella popolazione clinica. Le attivazioni cerebrali associate wiQuesti suggerimenti potrebbero anche complicare l&#39;analisi dei dati in determinate applicazioni. Quindi, sincronizzare l&#39;inalazione con la distribuzione odorante può essere cruciale per gli studi olfattivi fMRI 15 . Un&#39;ulteriore considerazione fondamentale per la fMRI olfattiva, specialmente nel processo di analisi dei dati, è la selezione odorosa. Trovare una appropriata concentrazione odorante rispetto all&#39;intensità percepita è importante per quantificare e confrontare i livelli di attivazione nel cervello in varie condizioni sperimentali o malattie. La selezione di sangue deve anche tenere conto della odorosa valenza o della piacevolezza. Questo è noto per provocare divergenti profili temporali nell&#39;apprendimento olfattivo 16 , 17 . L&#39;odore di lavanda è stato scelto per questa manifestazione in parte per questo motivo. A seconda dello scopo di uno studio specifico, diversi odoranti possono essere scelte migliori. Inoltre, la stimolazione trigemina deve essere ridotta al minimoAttivazione non direttamente correlata all&#39;odore 18 . In questo rapporto, dimostriamo una tecnica fMRI per impostare ed eseguire un paradigma innescato dalla respirazione utilizzando un olfattometro nell&#39;ambiente di risonanza magnetica. Inoltre, presentiamo uno strumento di post-elaborazione che può ridurre alcuni errori di temporizzazione che potrebbero verificarsi durante l&#39;acquisizione dei dati nel tentativo di migliorare ulteriormente l&#39;analisi dei dati.

<table><tbody><tr><td>3T MR scanner</td><td>Siemens</td><td></td><td>Any MR scanner is acceptable.&amp;nbsp;</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&amp;nbsp;</td><td>Wellcome Trust Center for Neuroimaging, University College London, London, UK&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

a free-breathing fmri method to study human olfactory function

Lo studio dell&#39;olfazione umana è un campo altamente complesso e prezioso con applicazioni che vanno dalla ricerca biomedica alla valutazione clinica. Attualmente, la valutazione delle funzioni del sistema olfattivo centrale umano con la risonanza magnetica funzionale (fMRI) è ancora una sfida a causa di numerose difficoltà tecniche. Ci sono alcune variabili significative da prendere in considerazione quando si considera un metodo efficace per mappare la funzione del sistema olfattivo centrale usando la fMRI, compresa la corretta selezione di odori, l&#39;interazione tra la presentazione dell&#39;odore e la respirazione e la potenziale anticipazione o l&#39;abitudine agli odoranti. Una tecnica fMRI olfattiva a trigger respiratorio può accuratamente amministrare odoranti per stimolare il sistema olfattivo, minimizzando la potenziale interferenza. Può catturare efficacemente i precisi onseti dei segnali fMRI nella corteccia olfattiva primaria usando il nostro metodo di post-elaborazione dei dati. La tecnica preTrasmesso qui fornisce un mezzo efficace e pratico per generare risultati affidabili di olfattivi fMRI. Tale tecnica può infine essere applicata nel campo clinico come strumento diagnostico per le malattie associate alla degenerazione olfattiva, tra cui la malattia di Alzheimer e di Parkinson, mentre cominciamo a comprendere ulteriormente le complessità del sistema olfattivo umano.

La Figura 1 mostra la messa a punto di fMRI olfattiva all&#39;interno e all&#39;esterno della sala magnetica, tenendo conto della compatibilità MR. La Figura 2a mostra un paradigma di fermo temporale standard, mentre la Figura 2b mostra un paradigma in cui il &quot;trigger di respirazione&quot; consente la sincronizzazione della consegna dell&#39;olfatto e dell&#39;inalazione. <p class="jove_co...

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

Presentiamo le sfide e le soluzioni tecniche per ottenere dati affidabili di risonanza magnetica (fMRI) dal sistema olfattivo centrale umano. Ciò include considerazioni particolari nel design del paradigma fMRI olfattivo, descrizioni dell&#39;acquisizione dati fMRI con olfattometro compatibile con MRI, selezione di odori e uno speciale strumento software per la successiva elaborazione dei dati.

Un metodo fMRI a respirazione libera per studiare la funzione olfattiva umana

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

a-free-breathing-fmri-method-to-study-human-olfactory-function

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Neuroscience

9.6K Views.  Pennsylvania State University College of Medicine.  Presentiamo le sfide e le soluzioni tecniche per ottenere dati affidabili di risonanza magnetica (fMRI) dal sistema olfattivo centrale umano. Ciò include considerazioni particolari nel design del paradigma fMRI olfattivo, descrizioni dell'acquisizione dati fMRI con olfattometro compatibile con MRI, selezione di odori e uno speciale strumento software per la successiva elaborazione dei dati. 

Video: A Free-breathing fMRI Method to Study Human Olfactory Function

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

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 rest."1,2,3 It is thought the default mode network corresponds to self-referential or "internal mentation".2,3
It has been hypothesized that, in humans, activity within the default mode network is correlated with certain pathologies (for instance, hyper-activation has been linked to schizophrenia 4,5,6 and autism spectrum disorders 7 whilst hypo-activation of the network has been linked to Alzheimer's and other neurodegenerative diseases 8). As such, noninvasive modulation of this network may represent a potential therapeutic intervention for a number of neurological and psychiatric pathologies linked to abnormal network activation. One possible tool to effect this modulation is Transcranial Magnetic Stimulation: a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability (either increasing or decreasing it) via the application of localized magnetic field pulses.9
In order to explore the default mode network's propensity towards and tolerance of modulation, we will be combining TMS (to the left inferior parietal lobe) with functional magnetic resonance imaging (fMRI). Through this article, we will examine the protocol and considerations necessary to successfully combine these two neuroscientific tools.

In this article, we examine the methodology and considerations relevant to the combination of TMS and fMRI to examine the effects of brain stimulation on the default network.

La combinazione di stimolazione magnetica transcranica e fMRI per esaminare il modo predefinito della rete

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 ...

Ricerca

Neuroscienze

Simple and Computer-assisted Olfactory Testing for Mice

Olfaction is highly conserved among species and is required for reproduction and survival.
In humans, olfaction is also one of the senses that is affected with aging and is a strong predictor of neurodegenerative diseases. Thus, olfaction testing is used as a non-invasive diagnostic method to detect neurological deficits early on. In order to understand the mechanisms underlying olfactory network susceptibility, olfactory research in rodents has gained momentum in the past decade.
Here, we present a very simple, time efficient and reproducible olfactory testing method of innate odor perception and sensitivity in mice without the need of any prior food or water restriction. The tests are performed in a familiar environment to the mice, require only the scents and a 2 min session of odorant exposure. The analysis is performed, post-hoc, using computer-assisted commands on ImageJ and can be, therefore, carried out from start to end by one researcher.
This protocol does not require any special hardware or setup and is indicated for any laboratory interested in testing olfactory perception and sensitivity.

We present a simple and unbiased olfactory test in mice. With this protocol olfactory discrimination, preference, avoidance and sensitivity to a novel odor as compared to water can be assessed in single behavioral sessions. This method is indicated for a single experimenter and analysis is based on computer-assisted video processing.

Semplice e assistita da computer Olfattivo Test per Mice

Olfaction is highly conserved among species and is required for reproduction and survival.
In humans, olfaction is also one of the senses that is affected ...

Comportamento

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

Development of a precise olfactory circuit relies on accurate projection of olfactory sensory neuron (OSN) axons to their synaptic 
targets in the olfactory bulb (OB). The molecular mechanisms of OSN axon growth and targeting are not well understood. Manipulating gene expression and subsequent 
visualizing of single OSN axons and their terminal arbor morphology have thus far been challenging. To study gene function at the single cell level within a specified 
time frame, we developed a lentiviral based technique to manipulate gene expression in OSNs in vivo. Lentiviral particles are delivered to OSNs by microinjection 
into the olfactory epithelium (OE). Expression cassettes are then permanently integrated into the genome of transduced OSNs. Green fluorescent protein expression 
identifies infected OSNs and outlines their entire morphology, including the axon terminal arbor. Due to the short turnaround time between microinjection and 
reporter detection, gene function studies can be focused within a very narrow period of development. With this method, we have detected GFP expression within as 
few as three days and as long as three months following injection. We have achieved both over-expression and shRNA mediated knock-down by lentiviral microinjection. 
This method provides detailed morphologies of OSN cell bodies and axons at the single cell level in vivo, and thus allows characterization of candidate gene function 
during olfactory development.

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

We present a lentiviral technique for genetic manipulation and visualization of single olfactory sensory neuron axon and its terminal arborization in vivo.

Lentivirus-mediata manipolazione genetica e la visualizzazione dei neuroni sensoriali olfattivi 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

The aim of this methods paper is to describe how to implement a neuroimaging technique to examine complementary brain processes engaged by two similar tasks. Participants' behavior during task performance in an fMRI scanner can then be correlated to the brain activity using the blood-oxygen-level-dependent signal. We measure behavior to be able to sort correct trials, where the subject performed the task correctly and then be able to examine the brain signals related to correct performance. Conversely, if subjects do not perform the task correctly, and these trials are included in the same analysis with the correct trials we would introduce trials that were not only for correct performance. Thus, in many cases these errors can be used themselves to then correlate brain activity to them. We describe two complementary tasks that are used in our lab to examine the brain during suppression of an automatic responses: the stroop1 and anti-saccade tasks. The emotional stroop paradigm instructs participants to either report the superimposed emotional 'word' across the affective faces or the facial 'expressions' of the face stimuli1,2. When the word and the facial expression refer to different emotions, a conflict between what must be said and what is automatically read occurs. The participant has to resolve the conflict between two simultaneously competing processes of word reading and facial expression. Our urge to read out a word leads to strong 'stimulus-response (SR)' associations; hence inhibiting these strong SR's is difficult and participants are prone to making errors. Overcoming this conflict and directing attention away from the face or the word requires the subject to inhibit bottom up processes which typically directs attention to the more salient stimulus. Similarly, in the anti-saccade task3,4,5,6, where an instruction cue is used to direct only attention to a peripheral stimulus location but then the eye movement is made to the mirror opposite position. Yet again we measure behavior by recording the eye movements of participants which allows for the sorting of the behavioral responses into correct and error trials7 which then can be correlated to brain activity. Neuroimaging now allows researchers to measure different behaviors of correct and error trials that are indicative of different cognitive processes and pinpoint the different neural networks involved.

The goal of our research is to correlate behavior to brain activity. Accurate behavioral measures and imaging techniques allow us to elucidate brain-behavior relationships.

Correlare risposte comportamentali alla segnali fMRI di Human corteccia prefrontale: Esame Processi Cognitivi Utilizzando Task Analysis

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

Imaging Odor-Evoked Activities in the Mouse Olfactory Bulb using Optical Reflectance and Autofluorescence Signals

In the brain, sensory stimulation activates distributed populations of neurons among functional modules which participate to the coding of the stimulus. Functional optical imaging techniques are advantageous to visualize the activation of these modules in sensory cortices with high spatial resolution. In this context, endogenous optical signals that arise from molecular mechanisms linked to neuroenergetics are valuable sources of contrast to record spatial maps of sensory stimuli over wide fields in the rodent brain.
Here, we present two techniques based on changes of endogenous optical properties of the brain tissue during activation. First the intrinsic optical signals (IOS) are produced by a local alteration in red light reflectance due to: (i) absorption by changes in blood oxygenation level and blood volume (ii) photon scattering. The use of in vivo IOS to record spatial maps started in the mid 1980's with the observation of optical maps of whisker barrels in the rat and the orientation columns in the cat visual cortex1. IOS imaging of the surface of the rodent main olfactory bulb (OB) in response to odorants was later demonstrated by Larry Katz's group2. The second approach relies on flavoprotein autofluorescence signals (FAS) due to changes in the redox state of these mitochondrial metabolic intermediates. More precisely, the technique is based on the green fluorescence due to oxidized state of flavoproteins when the tissue is excited with blue light. Although such signals were probably among the first fluorescent molecules recorded for the study of brain activity by the pioneer studies of Britton Chances and colleagues3, it was not until recently that they have been used for mapping of brain activation in vivo. FAS imaging was first applied to the somatosensory cortex in rodents in response to hindpaw stimulation by Katsuei Shibuki's group4.
The olfactory system is of central importance for the survival of the vast majority of living species because it allows efficient detection and identification of chemical substances in the environment (food, predators). The OB is the first relay of olfactory information processing in the brain. It receives afferent projections from the olfactory primary sensory neurons that detect volatile odorant molecules. Each sensory neuron expresses only one type of odorant receptor and neurons carrying the same type of receptor send their nerve processes to the same well-defined microregions of &tilde;100&mu;m3 constituted of discrete neuropil, the olfactory glomerulus (Fig. 1). In the last decade, IOS imaging has fostered the functional exploration of the OB5, 6, 7 which has become one of the most studied sensory structures. The mapping of OB activity with FAS imaging has not been performed yet.
Here, we show the successive steps of an efficient protocol for IOS and FAS imaging to map odor-evoked activities in the mouse OB.

This article presents the protocols of intrinsic optical signals and flavoproteins autofluorescence signals imaging to map odor-evoked activities at the surface of the olfactory bulb in mice.

Le attività di imaging Odore-Evocati nel bulbo olfattivo del mouse utilizzando riflettanza ottica e segnali autofluorescenza

In the brain, sensory stimulation activates distributed populations of neurons among functional modules which participate to the coding of the stimulus. ...

Olfactory Context Dependent Memory: Direct Presentation of Odorants

Information is retrieved more effectively when the retrieval occurs in the same context as that in which the information was first encoded. This is termed context dependent memory (CDM). One category of cues that have been shown to effectively produce CDM effects are odors. However, it is unclear what the boundary conditions of these CDM effects are. In particular, given that olfaction has been called an implicit sense, it is possible that odors are only effective mnemonic cues when they are presented in the background. This assertion seems even more likely given that previous research has shown odors to be poor cues during paired associate memory tests, where odors are in the focus of attention as mnemonic cues for other information. In order to determine whether odors are only effective contextual mnemonic cues when presented outside the central focus of an observer, an olfactory CDM experiment was performed in which odorants were presented directly, rather than ambiently. Direct presentation was accomplished with the aid of an olfactometer. The olfactometer not only allows for direct presentation of odorants, but provides other methodological benefits, including the allowance of trial by trial manipulations of odorant presentations and, relatedly, time-specific releases of odorants. The presence of the same odor during both encoding and retrieval enhanced memory performance, regardless of whether the odor was presented ambiently or directly. This finding can serve as a basis for future olfactory CDM research which can utilize the benefits of direct presentation.

The use of an olfactometer for directly presenting odorants opens exciting opportunities for researchers of olfactory memory. The current paper discusses issues related to this methodology as related to a previously published experiment on olfactory context dependent memory.

Memoria dipendente dal contesto olfattivo: Presentazione diretta di odorizzazione

Information is retrieved more effectively when the retrieval occurs in the same context as that in which the information was first encoded. This is termed ...

Training Dogs for Awake, Unrestrained Functional Magnetic Resonance Imaging

We present a canine functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) training protocol that can be done in a cost-effective manner, with high-energy dogs, for acquisition of functional and structural data. This method of training dogs for awake, unrestrained fMRI employs a generalization procedure of stationing in several dissimilar locations to facilitate transfer of the stationing behavior to the real MRI scan environment; it does so without the need for extensive training time in the MRI scan environment, which can be expensive. Further, this method splits the training of a stationing (i.e., chin rest) behavior from desensitization to the MRI environment (i.e., 100+ decibel scan audio), the latter accomplished during dedicated Auditory Exposure conditioning sessions. The complete training and testing protocol required 14 hours and resulted in immediate transfer to novel locations. We also present examples of canine fMRI data that have been acquired from visual face processing and olfactory discrimination paradigms.

Magnetic resonance imaging (MRI) on unrestrained awake dogs is a new method with several advantages over imaging with physical or chemical restraint. This protocol introduces a cost-effective training method that minimizes training in the MRI environment, which can be expensive, and maximizes the subject pool available for canine functional MRI.

Cani da addestramento per l'imaging a risonanza magnetica funzionale ascia di ascia di tempo e senza restrizioni

We present a canine functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) training protocol that can be done in a cost-effective manner, with high-energy dogs, for ...

<meta charset="utf8"></head><body>Progettazione di un olfattometro flessibile ed economico per esperimenti olfattivi sui roditori

Constructing an Olfactometer for Rodent Olfactory Behavior Studies

The use of olfactometers to study rodent behavior and brain activity during olfactory tasks is crucial for understanding brain circuits. These sophisticated devices allow researchers to precisely control and deliver odor stimuli, enabling the investigation of complex olfactory processes in rodents. Although commercially available olfactometers are convenient, they present challenges when technical issues arise, often requiring costly assistance and potentially disrupting research timelines. This article details the construction of a custom olfactometer specifically designed for mouse olfactory behavior experiments, providing a comprehensive list of parts and step-by-step instructions. The olfactometer is controlled through MATLAB, offering a user-friendly interface for researchers. Importantly, the open-source code allows users to modify and adapt the system, tailoring behavioral tasks to meet specific experimental needs. Building a customized olfactometer empowers users with the knowledge and capability to perform custom experimental design and troubleshooting independently, saving both time and resources. This approach not only enhances research flexibility but also fosters a deeper understanding of the equipment's functionality, ultimately leading to more robust and reliable olfactory studies in rodents.

<meta charset="utf8"></head><body>Costruzione di un olfattometro per studi sul comportamento olfattivo dei roditori Spettroscopia nel vicino infrarosso Studio di iperscansione in consulenza psicolo

This protocol describes the construction of an olfactometer for go/no-go olfactory behavior experiments. Step-by-step instructions, along with images, are provided to ensure the successful construction of the olfactometer. Information for troubleshooting issues encountered during the process is also included.

Un metodo fMRI a respirazione libera per studiare la funzione olfattiva umana

Riepilogo

Esplora Altri Video

Capitoli in questo video

La combinazione di stimolazione magnetica transcranica e fMRI per esaminare il modo predefinito della rete

Semplice e assistita da computer Olfattivo Test per Mice

Lentivirus-mediata manipolazione genetica e la visualizzazione dei neuroni sensoriali olfattivi In vivo

Correlare risposte comportamentali alla segnali fMRI di Human corteccia prefrontale: Esame Processi Cognitivi Utilizzando Task Analysis

Le attività di imaging Odore-Evocati nel bulbo olfattivo del mouse utilizzando riflettanza ottica e segnali autofluorescenza

Memoria dipendente dal contesto olfattivo: Presentazione diretta di odorizzazione

Cani da addestramento per l'imaging a risonanza magnetica funzionale ascia di ascia di tempo e senza restrizioni

Costruzione di un olfattometro per studi sul comportamento olfattivo dei roditori

Costruzione di un olfattometro per studi sul comportamento olfattivo dei roditori

Costruzione di un olfattometro per studi sul comportamento olfattivo dei roditori