Summary
यह पत्र मानव नाक श्वास के लिए सिंक्रनाइज़ गंध प्रस्तुति के दौरान एकल और दोहरे कुंडल ट्रांसक्रैनियल चुंबकीय उत्तेजना (टीएमएस) को ट्रिगर करने के लिए एक सांस-सिंक्रनाइज़ ओल्फैक्टोमीटर का उपयोग करने का वर्णन करता है। यह संयोजन हमें निष्पक्ष रूप से जांच करने की अनुमति देता है कि किसी दिए गए व्यक्ति में कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना और मस्तिष्क-प्रभावी कनेक्टिविटी को सुखद और अप्रिय गंध कैसे प्रभावित करते हैं।
Abstract
यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि घ्राण उत्तेजना मोटर व्यवहार को प्राप्त करती है, जैसे कि सुखद गंधकों के पास पहुंचना और जानवरों और मनुष्यों में अप्रिय लोगों से बचना। हाल ही में, इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी और ट्रांसक्रैनियल चुंबकीय उत्तेजना (टीएमएस) का उपयोग करने वाले अध्ययनों ने घ्राण प्रणाली में प्रसंस्करण और मनुष्यों में मोटर प्रांतस्था में गतिविधि के बीच एक मजबूत कड़ी का प्रदर्शन किया है। घ्राण और मोटर प्रणालियों के बीच बातचीत को बेहतर ढंग से समझने के लिए और पिछली कुछ पद्धतिगत सीमाओं को दूर करने के लिए, हमने एक ओल्फैक्टोमीटर के संयोजन वाली एक नई विधि विकसित की है जो विभिन्न हेडोनिक मूल्यों और टीएमएस (एकल और दोहरे कुंडल) के साथ गंध की यादृच्छिक क्रम प्रस्तुति को सिंक्रनाइज़ करती है। यह विधि कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना के मॉड्यूलेशन और पृष्ठीय प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स और प्राथमिक मोटर कॉर्टेक्स के बीच प्रभावी ipsilateral कनेक्टिविटी की जांच करने की अनुमति देती है जो सुखद और अप्रिय गंध धारणा के दौरान हो सकती है। इस विधि के आवेदन निष्पक्ष किसी भी भागीदार में एक odorant के सुखदता मूल्य भेदभाव के लिए अनुमति देगा, मस्तिष्क प्रभावी कनेक्टिविटी और उत्तेजना पर odorant के जैविक प्रभाव का संकेत. इसके अलावा, यह न्यूरोलॉजिकल या न्यूरोसाइकिएट्रिक विकारों वाले रोगियों में नैदानिक जांच का मार्ग प्रशस्त कर सकता है जो गंध हेडोनिक परिवर्तन और दुर्भावनापूर्ण दृष्टिकोण-परिहार व्यवहार प्रदर्शित कर सकते हैं।
Introduction
यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि घ्राण उत्तेजना स्वचालित प्रतिक्रियाओं और मोटर व्यवहार को प्राप्त करती है। उदाहरण के लिए, मनुष्यों में, नकारात्मक गंध की शुरुआत के बाद 500 एमएस होने वाली एक परिहार मोटर प्रतिक्रिया (गंध स्रोत से दूर झुकाव) का अस्तित्व हाल ही में प्रदर्शित किया गयाहै 1. फ्लास्क से निकलने वाली गंधों की खोज करने वाले स्वतंत्र रूप से चलने वाले मानव प्रतिभागियों को रिकॉर्ड करके, चेलेनकॉन एट अल (2022) ने दिखाया कि मोटर व्यवहार (यानी, नाक के दृष्टिकोण की गति और गंध युक्त फ्लास्क की वापसी) गंध हेडोनिक्स2 से निकटता से जुड़े हुए हैं। इसके अलावा, घ्राण प्रणाली में प्रसंस्करण और मोटर प्रांतस्था में गतिविधि के बीच एक करीबी लिंक हाल ही में इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी1 का उपयोग करके मनुष्यों में प्रदर्शित किया गया है। विशेष रूप से, नकारात्मक गंधों की शुरुआत के बाद लगभग 350 एमएस, एक विशिष्ट म्यू लय डीसिंक्रनाइज़ेशन, जिसे कार्रवाई तैयारी प्रक्रियाओं को प्रतिबिंबित करने के लिए जाना जाता है, प्राथमिक मोटर कॉर्टेक्स (एम 1) के भीतर और भीतर देखा गया था, इसके तुरंत बाद एक व्यवहारिक पिछड़ा आंदोलन1। घ्राण और मोटर प्रणालियों के बीच संबंध के विचार को मजबूत करते हुए, एक और हालिया अध्ययन से पता चला है कि एक सुखद गंध के संपर्क में बिना गंध की स्थिति की तुलना में कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना बढ़ जाती है3. इस अध्ययन में, एकल पल्स transcranial चुंबकीय उत्तेजना (spTMS) एम 1 करने के लिए एक लक्ष्य हाथ की मांसपेशी में एक मोटर विकसित क्षमता (एमईपी) पैदा करने के लिए लागू किया गया था, गंध धारणा के दौरान electromyography (EMG) के साथ परिधीय दर्ज की गई. सुखद गंध के लिए एक्सपोजर शुद्ध बरगामोट आवश्यक तेल के साथ sodden कागज स्ट्रिप्स द्वारा निष्क्रिय प्रदान किया गया था और नाक3 के नीचे एक धातु धारक पर रखा गया था. इस संदर्भ में, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या corticospinal excitability की सुविधा सुखद गंध उत्तेजना या इस तरह के सूँघने और दांत clenching 4,5 के रूप में अनिर्दिष्ट व्यवहार प्रभाव के कारण है. इसके अलावा, यह अभी भी अज्ञात है कि कैसे एक अप्रिय गंधक टीएमएस द्वारा जांच की गई एम 1 उत्तेजना को नियंत्रित करता है।
संक्षेप में, यह एक विधि है कि पिछले अध्ययन 3,6 में इस्तेमाल किया मौजूदा तकनीक पर निम्नलिखित लाभ प्रदान करता है विकसित करने की आवश्यकता पर प्रकाश डाला गया: (1) एक ही प्रयोगात्मक चरण के भीतर विभिन्न गंध की स्थिति (सुखद / अप्रिय / कोई गंध) की प्रस्तुति randomizing (2) ठीक गंध प्रस्तुति और टीएमएस समय सिंक्रनाइज़ मानव नाक साँस लेने के चरणों (प्रेरणा और समाप्ति) के अनुसार मोटर प्रणाली का अध्ययन.
टीएमएस को कॉर्टिको-कॉर्टिकल इंटरैक्शन की जांच करने के लिए एक उपकरण के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, जिसे कई कॉर्टिकल क्षेत्रों और एम 1 के बीच उच्च अस्थायी रिज़ॉल्यूशन 7,8,9,10,11,12 के बीच प्रभावी कनेक्टिविटी भी कहा जाता है। यहां, हम एक दोहरी साइट टीएमएस (डीएसटीएमएस) प्रतिमान का उपयोग करते हैं, जिसमें एक प्रथम-कंडीशनिंग उत्तेजना (सीएस) एक लक्ष्य कॉर्टिकल क्षेत्र को सक्रिय करती है, और एक एमईपी को विकसित करने के लिए एक और कॉइल का उपयोग करके एम 1 पर एक दूसरा परीक्षण उत्तेजना (टीएस) लागू किया जाता है। सीएस के प्रभाव का मूल्यांकन बिना शर्त एमईपी (एसपीटीएमएस स्थिति)13के आयाम के लिए वातानुकूलित एमईपी (डीएसटीएमएस स्थिति) के आयाम को सामान्य करके किया जाता है। फिर, नकारात्मक अनुपात मान दमनकारी कॉर्टिको-कॉर्टिकल इंटरैक्शन का संकेत देते हैं, जबकि सकारात्मक अनुपात मान दो उत्तेजित क्षेत्रों के बीच सुविधाजनक कॉर्टिको-कॉर्टिकल इंटरैक्शन का संकेत देते हैं। dsTMS प्रतिमान इस प्रकार प्रकृति (यानी, सुविधा या दमनकारी), ताकत, और preactivated क्षेत्र और एम 1 के बीच प्रभावी कनेक्टिविटी के modulations की पहचान करने के लिए एक अनूठा अवसर प्रदान करता है. महत्वपूर्ण बात, cortico-cortical बातचीत सुविधा और दमन है कि अलग समय और मानसिक राज्यों या 7,14 कार्यों में संशोधित किया जा सकता है की एक जटिल संतुलन को दर्शाते हैं.
हमारे ज्ञान के लिए, अपेक्षाकृत नए dsTMS प्रतिमान का उपयोग कभी भी विभिन्न हेडोनिक मूल्यों के साथ गंध धारणा के दौरान कॉर्टिको-कॉर्टिकल इंटरैक्शन की जांच करने के लिए नहीं किया गया है। हालांकि, न्यूरोइमेजिंग अध्ययनों से पता चला है कि सुखद और अप्रिय गंधकों के संपर्क में पूरक मोटर क्षेत्र, पूर्वकाल सिंगुलेट कॉर्टेक्स और पृष्ठीय प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (डीएलपीएफसी)15,16सहित भावना, निर्णय लेने और कार्रवाई नियंत्रण में शामिल क्षेत्रों में कनेक्टिविटी परिवर्तन होता है। दरअसल, डीएलपीएफसी भावनात्मक नियंत्रण, संवेदी प्रसंस्करण, और मोटर नियंत्रण के उच्च-स्तरीय पहलुओं की मध्यस्थता करने वाला एक प्रमुख नोड है, जैसे कि प्रारंभिक प्रक्रियाएं 17,18,19। इसके अलावा, मानव और पशु दोनों अध्ययनों ने सबूत दिए हैं कि डीएलपीएफसी में एम 1 17,18,20,21,22 के लिए विविध न्यूरोनल अनुमान हैं। संदर्भ के आधार पर, ये डीएलपीएफसी अनुमान या तो एम 1 गतिविधि 7,19,20 को सुविधाजनक या बाधित कर सकते हैं। इस प्रकार, यह संभव लगता है कि डीएलपीएफसी और एम 1 के बीच प्रभावी कनेक्टिविटी गंध प्रस्तुति के दौरान संशोधित होती है और सुखद और अप्रिय गंधक अलग-अलग कॉर्टिकल नेटवर्क की भर्ती करते हैं, जिससे डीएलपीएफसी-एम 1 कनेक्टिविटी पर अंतर प्रभाव पड़ता है।
यहां, हम कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना और प्रभावी कनेक्टिविटी के मॉड्यूलेशन के पद्धतिगत कठोर अध्ययन के लिए उपयुक्त एक नई विधि का प्रस्ताव करते हैं जो सुखद और अप्रिय गंध की धारणा के दौरान हो सकता है, सभी मानव नाक श्वास के साथ सिंक्रनाइज़ में वितरित किए जाते हैं।
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Protocol
निम्नलिखित अनुभागों में वर्णित सभी प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं को हेलसिंकी की घोषणा के अनुसार एक आचार समिति (CPP Ile de France VII, पेरिस, फ्रांस, प्रोटोकॉल संख्या 2022-A01967-36) द्वारा अनुमोदित किया गया है। सभी प्रतिभागियों ने अध्ययन नामांकन से पहले लिखित सूचित सहमति प्रदान की।
1. प्रतिभागी भर्ती
- समावेशन/बहिष्करण मानदंड।
- वयस्क (> 18 वर्ष) प्रतिभागियों को शामिल करें। अंतरराष्ट्रीय विशेषज्ञ दिशानिर्देशों के अनुसार टीएमएस के लिए किसी भी मतभेद के लिए सभी प्रतिभागियों को स्क्रीनकरें 23.
- प्रत्यारोपित चिकित्सा उपकरणों (जैसे, कर्णावत प्रत्यारोपण, कार्डियक पेसमेकर, आदि) के साथ प्रतिभागियों को बाहर करें, जब्ती, सिरदर्द, मस्तिष्क आघात और न्यूरोएक्टिव दवा का एक व्यक्तिगत या पारिवारिक इतिहास। घ्राण क्षमताओं24 के यूरोपीय परीक्षण के अनुसार "एनोस्मिक" माना जाने वाले प्रतिभागियों को बाहर करें।
- मनमानी: एडिनबर्ग हैंडेडनेस इन्वेंटरी प्रश्नावली25 द्वारा मूल्यांकन के अनुसार दाएं हाथ की जांच करें।
नोट। मोटर प्रणाली26,27 में कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना और प्रभावी कनेक्टिविटी का आकलन करने वाले अध्ययनों में केवल दाएं हाथ के प्रतिभागियों की भर्ती करने की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है। - सूचना और सूचित सहमति: सभी प्रतिभागियों को आचार समिति द्वारा अनुमोदित अध्ययन के उद्देश्यों, प्रक्रियाओं और जोखिमों के बारे में बुनियादी जानकारी दें और उन्हें लिखित सूचित सहमति पर हस्ताक्षर करने के लिए कहें।
2. प्रायोगिक प्रक्रिया
- रोगी स्थापना: प्रतिभागी को एक आरामदायक कुर्सी (डेंटल चेयर टाइप) पर बैठने के लिए कहें, जिसमें दोनों हाथ आराम से और उच्चारण हों। उत्तेजना के दौरान सिर की गति को कम करने के लिए परिसिपेंट के सिर को ठोड़ी के आराम पर रखें।
- इलेक्ट्रोमोग्राफी रिकॉर्डिंग
- हल्के से क्षेत्रों को बंद करने और इलेक्ट्रोड लागू किया जाएगा जहां शराब पैड का उपयोग कर क्षेत्रों को साफ करने के लिए एक exfoliant साफ़ का उपयोग इलेक्ट्रोड आवेदन से पहले प्रतिभागी की त्वचा तैयार करें.
- पहले पृष्ठीय interosseous (एफडीआई) मांसपेशी के एक पेट-कण्डरा असेंबल के साथ दो चांदी / चांदी क्लोराइड डिस्पोजेबल रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड लागू करें. जमीन इलेक्ट्रोड ulna (चित्रा 1) की styloid प्रक्रिया के लिए जोड़ें.
- इलेक्ट्रोड को कनेक्ट करें ampकेबल और डेटा अधिग्रहण प्रणाली के साथ लिफायर करें।
- एनालॉग-टू-डिजिटल (AD) रूपांतरण प्रणाली का उपयोग करके EMG सिग्नल रिकॉर्ड करें। 10 हर्ट्ज और 1 किलोहर्ट्ज़ के बीच बैंडविड्थ आवृत्ति का उपयोग करके ईएमजी सिग्नल (लाभ = = 1) को बढ़ाना और फ़िल्टर करना। 2,000 हर्ट्ज की नमूना दर पर डिजिटाइज़ करें और ऑफ़लाइन विश्लेषण के लिए प्रत्येक ईएमजी फ़ाइल को स्टोर करें।
- डेटा अधिग्रहण प्रणाली से जुड़े कंप्यूटर स्क्रीन पर प्रदर्शित सिग्नल की गुणवत्ता की जांच करें।
- टीएमएस कॉइलएम 1 स्थिति।
- इस कॉइल को ए उत्तेजक (चित्रा 1) से कनेक्ट करें।
- प्रतिभागी के सिर पर एक तंग-फिटिंग टोपी रखें। मानक कपाल स्थलों के आधार पर nasion-inion, tragus-tragus, और सिर-परिधि माप करने के लिए एक टेप उपाय का उपयोग करें। पहचानें और एक कलम के साथ मध्य बाण के बराबर (nasion-inion) और interaural (tragus-tragus) लाइनों28 के चौराहे पर खोपड़ी शीर्ष निशान.
- खोपड़ी के लिए स्पर्शरेखा से पहले छोटे आंकड़े-के-आठ कुंडल (आंतरिक व्यास: 40 मिमी) बाएं एम 1 (कुंडलएम 1) के अनुमानित हाथ क्षेत्र पर, जो शीर्ष से 5 सेमी पार्श्व है, हैंडल के साथ पीछे की ओर इशारा करते हुए और पार्श्व रूप से 45 डिग्री कोण पर मिडसैगिटल लाइन के लिए, जिसके परिणामस्वरूप एक पश्च-पूर्वकाल वर्तमान प्रवाह (मोनोफैसिक करंट वेवफॉर्म) होता है। यह अभिविन्यास M129 के भीतर M1 के भीतर बहने वाली अधिकतम प्रेरित धारा से मेल खाती है।
- सुनिश्चित करें कि कॉइलएम 1 की नियुक्ति इष्टतम है, सबसे हाल की अंतरराष्ट्रीय सिफारिशोंके अनुसार 30. अधिकतम उत्तेजक उत्पादन (% एमएसओ) के 30% पर कुछ एकल दालों को वितरित करके शुरू करें और जांचें कि उत्तेजना ईएमजी प्रणाली द्वारा दर्ज की गई एमईपी का उत्पादन करती है और डेटा अधिग्रहण प्रणाली से जुड़े कंप्यूटर स्क्रीन पर प्रदर्शित होती है।
- यदि कोई दृश्य प्रतिक्रिया नहीं है, तो धीरे-धीरे उत्तेजना तीव्रता (5% एमएसओ वृद्धि) बढ़ाएं जब तक कि एमईपी नहीं देखे जाते। फिर, कई दालों को वितरित करके पहली साइट के आसपास चार स्थानों का परीक्षण करें। प्रत्येक साइट के लिए औसत पीक-टू-पीक एमईपी आयाम निर्धारित करें।
- उस स्थान का चयन करें जहां औसत पीक-टू-पीक एमईपी आयाम उच्चतम है। यह प्रतिभागी30 के लिए तथाकथित हॉटस्पॉट स्थान है। प्रयोग के दौरान उचित कुंडल प्लेसमेंट सुनिश्चित करने के लिए टोपी पर कुंडलएम 1 स्थान चिह्नित करें।
- आराम मोटर थ्रेशोल्ड (आरएमटी) और टीएमएस तीव्रता
- आराम मोटर थ्रेशोल्ड (आरएमटी) टीएमएस तीव्रता के रूप में परिभाषित करें जो एमईपी50 को प्राप्त करने की 23,30% संभावना पैदा करता है।
- उपलब्ध ऑनलाइन फ्रीवेयर (टीएमएस मोटर थ्रेसहोल्ड आकलन उपकरण, एमटीएटी 2.1) का उपयोग करें, जो अनुक्रमिक परीक्षण रणनीति29 का उपयोग करके अधिकतम-संभावना पैरामीटर अनुमान पर आधारित है। उत्तेजना अनुक्रम हमेशा 37% एमएसओ पर सेट तीव्रता के साथ शुरू होता है।
- एक प्रयोगकर्ता को कॉइलएम 1 पकड़ने दें, जबकि दूसरा इंगित करता है कि एमईपी आयाम 0.05 एमवी > है या नहीं। भविष्य कहनेवाला एल्गोरिथ्म तो अगले उत्तेजना तीव्रता को निर्धारित करता है वितरित किया जा करने के लिए और पिछले अध्ययन31-34 के अनुसार rMT अनुमान के लिए पर्याप्त सटीकता प्रदान करता है जो 20 उत्तेजनाओं के बाद बंद कर दिया है.
- कंडीशनिंग और परीक्षण पल्स उत्तेजना के लिए% एमएसओ सेट करें। प्रतिभागी के पहले से निर्धारित आरएमटी मूल्य का उपयोग करें।
नोट: यहाँ, पहली कंडीशनिंग उत्तेजना (कुंडलDLPFC) के लिए तीव्रता आरएमटी 19,20 के 110% करने के लिए सेट किया गया था. परीक्षण उत्तेजना (कुंडलएम 1) की तीव्रता आरएमटी के 120% पर सेट की गई थी, एक तीव्रता जो पिछले अध्ययनों से थोड़ी अलग है जो टीएस तीव्रता का उपयोग करती है जो सभी प्रतिभागियों19,20 में ~ 1 एमवी का एमईपी पैदा करती है। यह निश्चित पीक-टू-पीक तीव्रता मोटर आउटपुट35 में उच्च अंतर-विषय परिवर्तनशीलता के कारण इनपुट-आउटपुट भर्ती घटता पर बहुत अलग बिंदुओं पर होती है। इसलिए, उत्तेजना तीव्रता व्यक्तियों भर में 120% आरएमटी तीव्रता का उपयोग कर अनुकूलित किया जा सकता है.
- आराम मोटर थ्रेशोल्ड (आरएमटी) टीएमएस तीव्रता के रूप में परिभाषित करें जो एमईपी50 को प्राप्त करने की 23,30% संभावना पैदा करता है।
- टीएमएस कॉइलडीएलपीएफसी पोजिशनिंग
- इस कॉइल को बी स्टिमुलेटर (चित्रा 1) से कनेक्ट करें।
- DLPFC (कॉइलDLPFC) पर दूसरे छोटे आंकड़े-के-आठ कॉइल (आंतरिक व्यास: 40 मिमी) की स्थिति का अनुमान लगाने के लिए बाएं DLPFC36,37 के अनुरूप खोपड़ी के क्षेत्र का पता लगाने के लिए हाल ही में अपडेट किए गए स्कैल्प ह्यूरिस्टिक का उपयोग करें। ऑनलाइन एक्सेल स्प्रेडशीट कैलकुलेशन टूल36 डाउनलोड करें और इनपुट के रूप में सेंटीमीटर में nasion-inion और tragus-tragus दूरी और सिर परिधि दर्ज करें। प्रतिभागी के सिर पर सीधे एक्सएलए और वाईएलए दूरी की रिपोर्ट करें।
- खोपड़ी पर स्पर्शरेखा से कुंडलDLPFC को अनुमानित बाएं DLPFC स्थान पर रखें, जिसमें हैंडल नीचे की ओर इशारा करता है और बाद में मध्य-धनु रेखा के -45 ° कोण पर होता है। प्रयोग के दौरान उचित कुंडल प्लेसमेंट सुनिश्चित करने के लिए टोपी पर कुंडलDLPFC प्लेसमेंट को चिह्नित करें।
नोट: कॉइलएम 1 और कॉइलडीएलपीएफसी स्थानों दोनों के लिए यह स्कैल्प-आधारित लक्ष्यीकरण विधि इष्टतम नहीं है। वास्तव में, यह व्यक्तिगत टी 1 शारीरिक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई)38के आधार पर ब्याज के मस्तिष्क क्षेत्रों को लक्षित करने के लिए इस्तेमाल किया neuronavigation विधि से कम सटीक होने के लिए जाना जाता है.
- कंडीशनिंग और परीक्षण दालों के बीच देरी: पल्स जनरेटर डिवाइस पर 10 एमएस के लिए इस देरी सेट.
नोट: यहां, देरी इस अंतराल 10 पर बाएं डीएलपीएफसी से बाएं एम 1 को बाएं एम 19,20 तक एक निरोधात्मक प्रभाव दिखाते हुए पिछले अध्ययनों के आधार पर10 एमएस पर तय की गई है। 10 एमएस पर मनाया गया यह निरोधात्मक प्रभाव पूर्व-एसएमए के लिए डीएलपीएफसी अनुमानों के माध्यम से बेसल गैन्ग्लिया के सक्रियण के कारण होने की संभावना है, जिससे एम 139 पर अप्रत्यक्ष प्रभाव पड़ता है। देरी को उपयोगकर्ता की जरूरतों के अनुसार कोड में समायोजित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, डीएलपीएफसी को एम 119 से जोड़ने वाले पॉलीसिनेप्टिक अप्रत्यक्ष कॉर्टिको-सबकोर्टिकल-कॉर्टिकल सर्किट की जांच के लिए एक लंबे समय तक इंटरस्टिम्यूलेशन अंतराल (यानी, 25 एमएस) का उपयोग किया जा सकता है। इसके अलावा, अंतर सुविधा/निरोधात्मक प्रभावों को 1 एमएस से 150 एमएस40,41 तक के अंतराल के साथ, कई कॉर्टिकल क्षेत्रों के बीच दोहरे साइट पीपीटीएमएस का उपयोग करके प्रदर्शित किया गया है। इस प्रकार, तथ्य यह है कि अंतराल को समायोजित किया जा सकता है, भविष्य के शोध अध्ययनों के लिए संभावनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला का रास्ता खोलता है। - ओल्फैक्टोमीटर सेटिंग्स
- सुखद और अप्रिय हेडोनिक मूल्यों के साथ गंधक का चयन करें। आइसो-गहन धारणा बनाने के लिए खनिज तेल में व्यक्तिगत रूप से गंध को पहले से पतला करें।
नोट: यहां, गंध का चयन और एकाग्रता (यानी, आइसोमिल एसीटेट और ब्यूटिरिक एसिड क्रमशः 0.6% और 0.11% वॉल्यूम/वॉल्यूम सांद्रता तक पतला) हमारे समूह द्वारा एक ही ओल्फैक्टोमीटर सेटअप और गंधक42,43 का उपयोग करके पिछले अध्ययनों पर आधारित थे। एक पायलट अध्ययन इस बात की पुष्टि करता है कि सकारात्मक और नकारात्मक गंध तीव्रता के संदर्भ में भिन्न नहीं थे, लेकिन हेडोनिक मूल्य में विपरीत थे। नियंत्रण की स्थिति में (यानी, कोई गंध नहीं), प्रतिभागी को केवल एयरफ्लो दिया जाता है। - गंधकों को वितरित करने के लिए कोड लिखें। प्रत्येक परीक्षण के लिए, परीक्षण की कुल अवधि, गंध वितरित किया जा करने के लिए, odorant नियंत्रक की प्रवाह दर (मिनट प्रति मिलीलीटर में), वाहक वायु नियामक की प्रवाह दर (मिनट प्रति मिलीलीटर में), और चूषण नियामक के प्रवाह दर से संकेत मिलता है.
नोट: वितरित गंध के क्रम को सकारात्मक, नकारात्मक और नो-गंध के बीच यादृच्छिक किया जा सकता है। यहां, प्रत्येक परीक्षण की अवधि 12 एस है। वितरित गंध का क्रम छद्म यादृच्छिक था। इसके अलावा, एक पायलट प्रयोग के आधार पर, गंध नियंत्रक की प्रवाह दर 200 एमएल / मिनट, 500 एमएल / मिनट पर वाहक वायु नियामक की प्रवाह दर, और 100 एमएल / मिनट पर चूषण नियामक की प्रवाह दर पर सेट किया गया था। - नाक की सांस लेने को मापने के लिए प्रतिभागी के नथुने के पास नाक प्रवेशनी की स्थिति रखें। प्रतिभागी को नाक के माध्यम से सामान्य रूप से सांस लेने का निर्देश दें।
- पोर्टेबल एयर कंप्रेसर, ओल्फैक्टोमीटर केस और सॉफ्टवेयर वाले पीसी को चालू करें। सर्व केबल कनेक्शन तपासा (चित्र 1).
नोट: वर्तमान अध्ययन में उपयोग किए जाने वाले ओल्फैक्टोमीटर को पिछले प्रकाशन44 में विस्तार से वर्णित किया गया है, लेकिन प्रेरणा शुरुआत का पता लगाने के बाद चर देरी के साथ टीएमएस ट्रिगर करने की अनुमति देने के लिए यहां संशोधित किया गया है। संक्षेप में, डिवाइस कई मॉड्यूल से बना है, जिसमें 1) एक पोर्टेबल एयर कंप्रेसर से आने वाला एक वायु स्रोत और वायु उपचार प्रणाली, 2) इलेक्ट्रॉनिक और वायवीय उपकरणों सहित एक उत्तेजना प्रणाली, 3) एक घर का बना मिश्रण सिर एक वितरण प्रणाली से जुड़ा हुआ है जो अनुमति देता है प्रतिभागी की नाक में गंधकों का प्रसार, 4) एक श्वसन संवेदी प्रणाली जो नाक प्रवेशनी और 5) एक सॉफ्टवेयर के साथ नाक श्वसन माप के अनुसार ओल्फैक्टोमीटर को ट्रिगर करती है नियंत्रण प्रणाली44. - अंशांकन: अंशांकन चरण (लगभग 20 एस) के लिए आगे बढ़ें, जो प्रतिभागी के श्वसन संकेत को कैलिब्रेट करने और श्वसन और श्वसन चरणों के पता लगाने की सीमा को समायोजित करने की अनुमति देता है। इस सॉफ्टवेयर में, श्वसन चरण सकारात्मक है, और श्वसन चरण नकारात्मक है।
- गंध हेडोनिक और तीव्रता रेटिंग: दो गंधकों को यादृच्छिक क्रम में वितरित करें और प्रतिभागियों से 1 "बिल्कुल सुखद नहीं" से लेकर 9 "बेहद सुखद" और 1 "बिल्कुल भी तीव्र" से लेकर दृश्य एनालॉग तराजू पर प्रत्येक गंधक के सुखमय मूल्य और तीव्रता को रेट करने के लिए कहें।
- सुखद और अप्रिय हेडोनिक मूल्यों के साथ गंधक का चयन करें। आइसो-गहन धारणा बनाने के लिए खनिज तेल में व्यक्तिगत रूप से गंध को पहले से पतला करें।
- ओल्फैक्टोमीटर और टीएमएस का संयोजन: प्रेरणा चरण का पता लगाने और 600 एमएस पर टीएमएस भेजने के लिए ट्रिगर के बीच देरी सेट करें।
नोट: देरी की सेटिंग महत्वपूर्ण है और इसे साहित्य और उपयोगकर्ता की जरूरतों के अनुसार निर्धारित किया जाना है। इस प्रोटोकॉल में, देरी 600 एमएस, जो गंध45 के अधिकतम जागरूक अवधारणात्मक प्रतिनिधित्व होने के लिए दिखाया गया है पर सेट किया गया था. एकल-पल्स टीएमएस स्थिति के लिए, यह ट्रिगर तुरंत ए उत्तेजक को सक्रिय करता है, और एक नाड़ी को बिना शर्त एमईपी को विकसित करने के लिए बाएं एम 1 पर तैनात कॉइल द्वारा वितरित किया जाता है। दोहरे कॉइल टीएमएस स्थिति के लिए, यह ट्रिगर दो अलग-अलग उपकरणों (टी-कनेक्शन से जुड़े दो समाक्षीय केबलों के माध्यम से) को भेजा जाता है: पहला तुरंत बी उत्तेजक को सक्रिय करता है और बाएं डीएलपीएफसी पर स्थित कॉइल द्वारा एक कंडीशनिंग पल्स दिया जाता है; दूसरा एक पल्स जनरेटर द्वारा प्राप्त किया जाता है जो ए उत्तेजक को सक्रिय करने से पहले एक निश्चित देरी को प्रेरित करना संभव बनाता है, इस प्रकार एक वातानुकूलित एमईपी(चित्रा 1)को विकसित करने के लिए बाएं एम 1 पर तैनात कॉइल के माध्यम से एक परीक्षण-उत्तेजना प्रदान करता है।
चित्रा 1: प्रायोगिक सेटअप। बोल्ड लाइनें वायवीय कनेक्शन का प्रतिनिधित्व करती हैं। विभिन्न वायु प्रवाह उत्पन्न करने के लिए एक एयर कंप्रेसर ओल्फैक्टोमीटर से जुड़ा होता है। एक नियामक दबाव को नियंत्रित करता है, और इनपुट वायु प्रवाह को 3 चैनलों (3 द्रव्यमान नियामकों के माध्यम से) के लिए निर्देशित किया जाता है: एक वायु कन्वेयर (नीली रेखा) के लिए, एक आकांक्षा प्रणाली (ब्राउन लाइन) के लिए साफ करने और उत्तेजना समय को नियंत्रित करने में मदद करने के लिए और गंध44 के लिए अंतिम। दो यू-आकार के ट्यूबों में गंधक (हरा: सुखद; लाल: अप्रिय) होता है जिसमें वे संतृप्त भाप अवस्था में दबाव में वातानुकूलित होते हैं, समय के साथ स्थिर तीव्रता के साथ एक गंधयुक्त वायु प्रवाह सुनिश्चित करते हैं। मिक्सिंग हेड का उपयोग स्वच्छ और गंधयुक्त वायु धाराओं को मिलाने के लिए किया जाता है। एयरफ्लो (गंधयुक्त या शुद्ध) को नाक प्रवेशनी से जुड़ी दो ट्यूबों (ग्रे लाइनों) के माध्यम से नथुने तक पहुंचाया जाता है, जिसका उपयोग नाक की श्वास (बैंगनी रेखा) को रिकॉर्ड करने के लिए भी किया जाता है। श्वसन संकेत के आधार पर, जैसे ही साँस लेना चरण का पता लगाया जाता है, एसपीटीएमएस स्थिति के लिए एक ट्रिगर एक पल्स जनरेटर डिवाइस को भेजा जाता है जिसका उपयोग देरी (यहां: 10 एमएस) सेट करने के लिए किया जाता है, फिर एक टीएमएस उत्तेजक ए से जुड़ा हुआ है कॉइलएम 1 बाएं एम 1 हाथ मांसपेशी प्रतिनिधित्व पर लागू होता है, जबकि टीएमएस उत्तेजक बी बंद हो जाता है। dsTMS स्थिति के लिए, बाएं DLPFC पर लागू कॉइलDLPFC से जुड़े TMS उत्तेजक B को तुरंत एक ट्रिगर भेजा जाता है, और पल्स जनरेटर डिवाइस का उपयोग कॉइलM1 से जुड़े TMS उत्तेजक A को ट्रिगर करने से पहले देरी (यहां: 10 ms) सेट करने के लिए किया जाता है। ईएमजी सिस्टम द्वारा अधिग्रहित श्वसन संकेत और एमईपी आयाम एक पीसी पर स्थापित सॉफ्टवेयर द्वारा दर्ज किए जाते हैं। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
3. माप
- ओल्फैक्टोमीटर सॉफ्टवेयर में कस्टम-निर्मित कोडिंग स्क्रिप्ट चलाएं (चरण 2.7.2 देखें) spTMS और dsTMS के सभी संयोजनों को सुखद और अप्रिय गंध और यादृच्छिक क्रम में होने वाली नो-गंध के साथ वितरित करने के लिए।
नोट: यहां, प्रत्येक स्थिति (कुल में 120 परीक्षण) के लिए 20 परीक्षण दर्ज किए गए थे। प्रयोग को 20 परीक्षणों के 6 ब्लॉकों में विभाजित किया गया था। प्रत्येक स्थिति के लिए परीक्षणों की संख्या उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं के अनुसार बदली जा सकती है।
4. डेटा विश्लेषण
- प्रत्येक प्रतिभागी, हालत और परीक्षण के लिए, पीक-टू-पीक एमईपी आयाम निकालें। यह ऑनलाइन उपलब्ध ओपन-सोर्स टूलबॉक्स में से एक का उपयोग करके किया जा सकता है46,47.
- एसपीटीएमएस परीक्षणों में परीक्षण उत्तेजना12 द्वारा प्राप्त एमईपी के सापेक्ष डीएसटीएमएस परीक्षणों में परीक्षण उत्तेजना द्वारा प्राप्त एमईपी द्वारा प्राप्त एमईपी को व्यक्त करने वाले एमईपी अनुपात की गणना करके डेटा को सामान्य करें। प्रत्येक प्रतिभागी के लिए और प्रत्येक गंध हालत (यानी, कोई गंध, सकारात्मक गंध, और नकारात्मक गंध) के लिए अलग से यह करो. इस प्रक्रिया के बाद, परिणामों की व्याख्या निम्नानुसार करें: 1 से ऊपर एमईपी अनुपात एम 1 पर डीएलपीएफसी के एक सुविधाजनक प्रभाव को इंगित करता है, जबकि 1 से नीचे एमईपी अनुपात एम 1 पर डीएलपीएफसी के निरोधात्मक प्रभाव का संकेत देता है।
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Representative Results
यहां प्रस्तुत प्रतिनिधि डेटा ऊपर दिए गए चरण-दर-चरण प्रोटोकॉल को पूरा करने के बाद प्रतिभागियों से रिकॉर्डिंग को दर्शाता है ताकि हम क्या उम्मीद कर सकते हैं, इस बारे में प्रारंभिक जानकारी प्रदान कर सकें।
चित्रा 2 ओल्फैक्टोमीटर सॉफ्टवेयर के साथ दर्ज किए गए प्रतिनिधि प्रतिभागी के श्वसन संकेतों का एक उदाहरण दिखाता है। थ्रेसहोल्ड पार होने पर श्वसन और श्वसन चरणों का अच्छी तरह से पता लगाया जाता है। गंध को समाप्ति चरण सीमा के तुरंत बाद ट्रिगर किया जाता है और 5 एस के लिए फैलता है। टीएमएस पल्स प्रेरणा चरण सीमा के बाद एक देरी (600 एमएस) के साथ शुरू हो रहा है.
यह परिणाम दर्शाता है कि यहां विकसित विधि मानव नाक श्वास चरणों के अनुसार गंध प्रसार और टीएमएस समय को ठीक से सिंक्रनाइज़ कर सकती है।
चित्रा 2: एक प्रतिनिधि प्रतिभागी के लिए श्वसन रिकॉर्डिंग से कच्चे डेटा का उदाहरण। समाप्ति चरण का पता तब चलता है जब एक सीमा (लाल रेखा द्वारा दर्शाया गया) पार हो जाती है। प्रेरणा चरण का पता तब चलता है जब एक सीमा (नीली रेखा द्वारा दर्शाई गई) को पार किया जाता है। गंध को समाप्ति चरण सीमा के तुरंत बाद ट्रिगर किया जाता है और 5 एस के लिए फैलता है, जैसा कि हरे रंग की रेखा द्वारा दिखाया गया है। टीएमएस पल्स प्रेरणा चरण सीमा के बाद एक देरी (600 एमएस) के साथ शुरू हो रहा है. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 3 एक प्रतिनिधि प्रतिभागी के लिए शर्तों (एसपीटीएमएस और डीएसटीएमएस) और गंध हेडोनिक मूल्यों (नो-गंध, सकारात्मक गंध और नकारात्मक गंध) के अनुसार, सही एफडीआई मांसपेशी (एमईपी रिकॉर्डिंग) से ईएमजी डेटा रिकॉर्डिंग से प्राप्त परिणामों को दिखाता है। एसपीटीएमएस (चित्रा 3ए) और डीएसटीएमएस (चित्रा 3बी) द्वारा विकसित एमईपी के पीक-टू-पीक आयाम गंध के हेडोनिक मूल्य के अनुसार भिन्न होते हैं। जब परिणाम सामान्यीकृत होते हैं (चित्र 3C), सभी एमईपी अनुपात 1 से नीचे होते हैं, जो बाएं M1 पर बाएं DLPFC के दमनकारी प्रभाव का संकेत देते हैं। यह परिणाम दर्शाता है कि यहां विकसित विधि कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना और प्रभावी कनेक्टिविटी के मॉड्यूलेशन की जांच की अनुमति देती है जो सुखद और अप्रिय गंध धारणा के दौरान होती है, सभी मानव नाक श्वास के साथ एक सिंक्रनाइज़ तरीके से वितरित की जाती हैं। ये परिणाम प्रारंभिक हैं और कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना और प्रभावी कनेक्टिविटी पर गंध हेडोनिक मूल्यों के विशिष्ट प्रभावों पर निष्कर्ष निकालने के लिए आगे की जांच के लायक हैं।
चित्रा 3: एक भागीदार के सही एफडीआई मांसपेशियों से ठेठ कच्चे रिकॉर्डिंग का उदाहरण। (ए) सकारात्मक गंध (हरा), नकारात्मक गंध (नारंगी), और नो-गंधक की स्थिति (ग्रे) के साथ एसपीटीएमएस स्थिति। (बी) डीएसटीएमएस स्थिति, सकारात्मक गंध (हरा), नकारात्मक गंध (नारंगी) और नो-गंधक की स्थिति (ग्रे) के साथ। (सी) एक प्रतिनिधि प्रतिभागी के लिए सामान्यीकरण प्रक्रिया के बाद प्राप्त एमईपी अनुपात। तीन एमईपी अनुपात 1 से नीचे हैं, जो एम 1 पर डीएलपीएफसी के निरोधात्मक प्रभाव को दर्शाता है। कच्चे एमईपी निशान एक एकल परीक्षण रिकॉर्डिंग का प्रतिनिधित्व करते हैं। बार ग्राफ माध्य, मानक विचलन, और प्रत्येक स्थिति में प्राप्त 20 परीक्षणों के व्यक्तिगत एमईपी मूल्य दिखाते हैं। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
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Discussion
ऊपर दिए गए प्रोटोकॉल में एक उपन्यास विधि का वर्णन किया गया है जो गंध के हेडोनिक मूल्य के आधार पर कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना और प्रभावी कनेक्टिविटी में परिवर्तन की जांच करने के लिए एकल और दोहरे कॉइल टीएमएस के साथ सांस-सिंक्रनाइज़ ओल्फैक्टोमीटर के उपयोग का संयोजन करता है। यह सेटअप किसी दिए गए प्रतिभागी में गंधक के सुखदता मूल्य को निष्पक्ष रूप से भेदभाव करने की अनुमति देगा, जो मस्तिष्क के प्रभावी कनेक्टिविटी और प्रतिक्रियाशीलता पर गंधक के जैविक प्रभाव को दर्शाता है। इस प्रोटोकॉल में महत्वपूर्ण कदम दोनों टीएमएस मापदंडों (प्लेसमेंट, तीव्रता) और olfactometer मापदंडों (odorant चयन, श्वसन चरणों के सापेक्ष समय) शामिल.
ओल्फैक्टोमीटर के साथ spTMS और dsTMS के इस संयोजन को उपयोगकर्ता की जरूरतों के आधार पर कई तरीकों से अनुकूलित किया जा सकता है, और इसके स्पष्ट पद्धतिगत फायदे हैं। जैसा कि परिचय में उल्लेख किया गया है, घ्राण और मोटर प्रणालियों के बीच बातचीत के यंत्रवत आधार की अधिक गहन जांच के लिए दो पद्धतिगत पहलू महत्वपूर्ण लग रहे थे। पहले एक ही प्रयोगात्मक चरण के भीतर विभिन्न गंध की स्थिति (सुखद / अप्रिय / कोई गंध) पेश करने की संभावना थी। यह अब संभव है क्योंकि यह एक परीक्षण-दर-परीक्षण आधार पर निर्दिष्ट करने के लिए संभव है जो गंध एक निरंतर तीव्रता पर विषय के लिए दिया जाएगा. यह एक महत्वपूर्ण बिंदु है, क्योंकि यह हमें एमईपी आयाम में व्यवस्थित अंतर-व्यक्तिगत परिवर्तनों को समाप्त करने की अनुमति देता है और पिछले अध्ययनों में देखे गए उत्तेजना ब्लॉकों के बीच, यहां तक कि अपेक्षाकृत लंबे अंतराल अंतराल48,49 पर भी।
दरअसल, एम 1 के लिए एक टीएमएस पल्स का आवेदन निर्विवाद अस्थायी सटीकता के साथ कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना में देखे गए परिवर्तनों की मात्रा का ठहराव करने की अनुमति देता है। हालांकि, बहुत बड़ी संख्या में कारक कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना को संशोधित कर सकते हैं, और इन्हें यथासंभव नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, स्वैच्छिक प्रेरणा या साँस छोड़ना (एक मोटर अधिनियम) का सरल तथ्य गैर-श्वसन उंगली की मांसपेशियों की कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना को संशोधित करता है50.
दूसरा श्वसन चरणों के साथ कई कारकों को नियंत्रित और सिंक्रनाइज़ करने की संभावना थी। इनमें प्रतिभागियों को गंध प्रसार की सटीक अवधि और समय और टीएमएस पल्स का समय शामिल है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इन विभिन्न मापदंडों को उपयोगकर्ता की जरूरतों के अनुसार संशोधित किया जा सकता है, जिससे भविष्य के अध्ययन का रास्ता खुल सकता है।
यहां प्रस्तुत विधि घ्राण के क्षेत्र में भविष्य के अनुसंधान और व्यापक प्रश्नों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए रास्ता खोलती है। सबसे पहले, किसी भी अध्ययन ने अभी तक घ्राण उत्तेजना के जवाब में कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना के मॉड्यूलेशन की अस्थायी परिशुद्धता की जांच नहीं की है। क्या यह मॉडुलन बहुत जल्दी है (यानी, अवधारणात्मक गंध अभ्यावेदन के उद्भव से पहले, गंधशुरुआत 45 के बाद 300 एमएस और 500 एमएस के बीच होने का अनुमान है) या बाद में (यानी, जब गंध प्रतिनिधित्व भावनात्मक, अर्थ, और स्मृति प्रसंस्करण45 से जुड़े बड़े क्षेत्रों तक बढ़ाया जाता है)? क्या कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना में परिवर्तन का समय गंध के हेडोनिक मूल्य के आधार पर समान है? अप्रिय गंध, जैसे दर्द, अक्सर संभावित खतरे का संकेत देते हैं, जल्दी से नकारात्मक स्थितियों से बचने या बचने के लिए तेजी से प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं51,52, और इस प्रकार सकारात्मक गंध से पहले कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना को संशोधित करते हैं। हालांकि, यह सट्टा बना हुआ है। सकारात्मक और नकारात्मक गंध दोनों की शुरुआत के बाद अलग-अलग समय पर टीएमएस पल्स वितरित करके और कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना में परिवर्तन की तुलना करके, वर्तमान प्रोटोकॉल इस प्रश्न को संबोधित कर सकता है। इसके अलावा, हालांकि वर्तमान प्रोटोकॉल का ध्यान एम 1 को लक्षित करके कॉर्टिकोस्पाइनल उत्तेजना के मॉड्यूलेशन पर था, टीएमएस तकनीक, इसके उच्च अस्थायी संकल्प के कारण, कारण मस्तिष्क-व्यवहार संबंधों और घ्राण प्रक्रियाओं के दौरान अन्य क्षेत्रों के समय पाठ्यक्रम की जांच करने के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है, इसके उच्च अस्थायी संकल्प53 के कारण. इसी तरह, वर्तमान प्रोटोकॉल में, हमने डीएलपीएफसी और एम 1 के बीच प्रभावी कनेक्टिविटी का मूल्यांकन किया क्योंकि साहित्य में सबूत हैं कि गंध धारणा के दौरान इस कनेक्टिविटी के मॉड्यूलेशन हो सकते हैं। हालांकि, अन्य कॉर्टिको-कॉर्टिकल या कॉर्टिको-सबकोर्टिकल-कॉर्टिकल नेटवर्क को घ्राण या मोटर नियंत्रण प्रक्रियाओं के दौरान संशोधित किया जा सकता है, और इन नेटवर्कों के भीतर कनेक्टिविटी का इस नई विधि के साथ आसानी से मूल्यांकन किया जा सकता है। एकमात्र परिवर्तन तब लक्षित कॉर्टिकल क्षेत्रों की ओर कॉइल का स्थान होगा। उदाहरण के लिए, ऑर्बिटोफ्रंटल कॉर्टेक्स को गंध हेडोनिक मूल्य और गंध धारणा54 के लिए कोडिंग में शामिल दिखाया गया है, और हाल ही में एक दोहरी साइट टीएमएस अध्ययन से पता चला है कि इस क्षेत्र में एम 1 पर बाकी12 पर एक निरोधात्मक प्रभाव है। सकारात्मक और नकारात्मक गंधों की धारणा के दौरान ऑर्बिटोफ्रंटल कॉर्टेक्स और एम 1 के बीच प्रभावी कनेक्टिविटी में परिवर्तन की जांच घ्राण और मोटर सिस्टम के बीच बातचीत के पीछे तंत्र की बेहतर समझ के लिए अध्ययन का एक दिलचस्प एवेन्यू है।
इसके अलावा, यह विधि गैर-मौखिक या सचेत तरीके से गंध हेडोनिक धारणा का मज़बूती से आकलन करने का एक नया तरीका प्रस्तावित करती है। यह घ्राण और मोटर प्रणालियों में प्रसंस्करण के बीच असामान्य बातचीत को समझने के उद्देश्य से नैदानिक जांच का मार्ग प्रशस्त कर सकता है। उदाहरण के लिए, वर्तमान विधि का उपयोग न्यूरोसाइकिएट्रिक विकारों जैसे कि प्रमुख अवसादग्रस्तता विकार (एमडीडी) के रोगियों में किया जा सकता है, जो घ्राण समारोह में परिवर्तन से जुड़ा हुआ है, जिसमें गंध और दुर्भावनापूर्ण दृष्टिकोण और परिहार व्यवहार55 की हेडोनिक धारणा शामिल है। इसके अलावा, जैसा कि बाएं डीएलपीएफसी को एमडीडी रोगियों में हाइपोएक्टिव दिखाया गया है56 और डीएलपीएफसी-एम 1 कनेक्टिविटी को दृष्टिकोण-परिहार व्यवहार19 के दौरान संशोधित किया गया है, टीएमएस और एक ओल्फैक्टोमीटर का संयोजन एमडीडी रोगियों में डीएलपीएफसी और एम 1 के बीच बेकार कनेक्टिविटी के न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल संकेतकों को स्पष्ट करने के लिए एक आशाजनक संभावित उपकरण हो सकता है। न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल निष्कर्षों को तब नैदानिक रोगसूचकता के साथ सहसंबद्ध किया जा सकता है, जैसे अवसाद की गंभीरता या घ्राण एनहेडोनिया स्कोर, जिसे एमडीडी57 के रोगियों में पाए जाने वाले आनंद का अनुभव करने की कम क्षमता के रूप में परिभाषित किया गया है। अंत में, यदि प्रभावी कनेक्टिविटी में असामान्यताएं इन रोगियों में यहां प्रस्तुत विधि का उपयोग करके प्रकट होती हैं और नैदानिक लक्षणों के साथ सहसंबंधित होती हैं, तो दोहरी साइट टीएमएस का उपयोग डीएलपीएफसी-एम 1 कनेक्टिविटी को न्यूरोमॉड्यूलेट करने और नैदानिक लक्षणों में सुधार करने के लिए बार-बार किया जा सकता है, एक प्रोटोकॉल जिसे युग्मित-साहचर्य कॉर्टिको-कॉर्टिकल उत्तेजना58,59 कहा जाता है।
यद्यपि वर्तमान विधि और परिणाम घ्राण और मोटर प्रणालियों के बीच बातचीत को अंतर्निहित तंत्रिका तंत्र में भविष्य की जांच के लिए अवधारणा का प्रमाण प्रदान करते हैं, कुछ सीमाओं और विचारों का उल्लेख किया जाना चाहिए। सबसे पहले, माप की विश्वसनीयता और प्रजनन क्षमता बढ़ाने के लिए, लक्षित मस्तिष्क क्षेत्रों को शारीरिक और कार्यात्मक क्षेत्रों पर आधारित होना चाहिए (यह डीएलपीएफसी लक्ष्य के लिए विशेष रूप से सच है)। दूसरा, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है और जैसा कि ई-फील्ड कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग द्वारा प्रदर्शित किया गया है, कॉइल की स्थिति के लिए उपयोग की जाने वाली खोपड़ी-आधारित लक्ष्यीकरण विधि एमआरआई मार्गदर्शन60 की तुलना में उप-इष्टतम है। टीएमएस पोजिशनिंग की सटीकता और सटीकता को अधिकतम करने के लिए, एक न्यूरोनेविगेशन सिस्टम जो रोगी के सिर और संरचनात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) स्कैन को सह-पंजीकृत करता है और कॉइल स्थिति पर वास्तविक समय की प्रतिक्रिया प्रदान करता है, का उपयोग38 किया जाना चाहिए। इसके अलावा, कम्प्यूटेशनल ई-फील्ड डोसिमेट्री को व्यक्तिगत कॉइल प्लेसमेंट का निर्धारण करके अधिक कुशल और केंद्रित उत्तेजना प्रदान करने के लिए दिखाया गया है जो एक विशिष्ट मस्तिष्क लक्ष्य61 के लिए ई-फील्ड डिलीवरी को अधिकतम करता है। एमईपी आयाम से संबंधित परिणामों की व्याख्या करते समय विचार करने के लिए एक तीसरा बिंदु। दरअसल, एमईपी आयाम को कॉर्टिकोस्पाइनल कोशिकाओं के लिए आंतरिक विभिन्न तंत्रिका आदानों को प्रतिबिंबित करने के लिए जाना जाता है, जिसमें ट्रांसकोर्टिकल तत्व शामिल हैं, और स्पाइनल मोटोन्यूरॉन पूल 62,63,64 की गतिविधि। इसलिए, एक सुखद गंध के संपर्क के दौरान मनाया corticospinal excitability और प्रभावी कनेक्टिविटी का मॉडुलन एमईपी आयाम के मॉडुलन में शामिल होने की संभावना है कि अधिक जटिल supraspinal और रीढ़ की हड्डी के नेटवर्क की एक आंशिक तस्वीर प्रदान करता है. परिणामों को सावधानी के साथ व्याख्या किया जाना चाहिए।
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Disclosures
जेबी यूरोपियन सोसाइटी ऑफ ब्रेन स्टिमुलेशन (ईएसबीएस) के फ्रेंच एसोसिएशन ऑफ बायोलॉजिकल साइकियाट्री एंड न्यूरोसाइकोफार्माकोलॉजी (एएफपीबीएन) के ब्रेन स्टिमुलेशन सेक्शन (एसटीईपी) का बोर्ड सदस्य है, और सीआईएचआर (कनाडा), एएनआर और पीएचआरसी (फ्रांस) से मस्तिष्क उत्तेजना के क्षेत्र में अकादमिक अनुसंधान अनुदान की रिपोर्ट करता है। अन्य लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है।
Acknowledgments
इस काम को फोंडेशन डी फ्रांस, ग्रांट एन°: 00123049/डब्ल्यूबी-2021-35902 (जेबी और एनएम द्वारा प्राप्त अनुदान) द्वारा समर्थित किया गया था। लेखक अपने समर्थन के लिए फोंडेशन पियरे डेनिकर को धन्यवाद देना चाहते हैं (सीएन द्वारा प्राप्त अनुदान) और सेटअप को डिजाइन करने में उनकी बहुमूल्य मदद के लिए न्यूरो-इमर्शन प्लेटफॉर्म के कर्मचारी।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Acquisition board (8 channels) | National Instrument | NI USB-6009 | |
| Air compressor | Jun-Air | Model6-15 | |
| Alcohol prep pads | Any | ||
| Butyric acid | Sigma-Aldrich | B103500 | Negative odorant |
| Desktop computer | Dell | Latitude 3520 | |
| EMG system | Biopac System | MP150 | |
| Isoamyl acetate | Sigma-Aldrich | W205508 | Positive odorant |
| Nasal cannula | SEBAC France | O1320 | |
| Programmable pulse generator | A.M.P.I | Master-8 | |
| Surface electrodes | Kendall Medi-trace | FS327 | |
| TMS coil (X2) | MagStim | D40 Alpha B.I. coil | |
| TMS machine | MagStim | Bistim2 | |
| Tube 6 mm x 20 m | Radiospare | 686-2671 | Pneumatic connection |
| USB-RS232 | Radiospare | 687-7806 | |
| U-shaped tubes | VS technologies | VS110115 |
References
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