Objective Assessment of Olfactory Function Using Functional Magnetic Resonance Imaging

Abstract

Objective

To show the results of a device that generates automated olfactory stimuli suitable for functional magnetic resonance imaging (fMRI) experiments.

Material and methods

Ten normal volunteers, 5 women and 5 men, were studied. The system allows the programming of several sequences, providing the capability to synchronise the onset of odour presentation with acquisition by a trigger signal of the MRI scanner. The olfactometer is a device that allows selection of the odour, the event paradigm, the time of stimuli and the odour concentration. The paradigm used during fMRI scanning consisted of 15-s blocks. The odorant event took 2 s with butanol, mint and coffee.

Results

We observed olfactory activity in the olfactory bulb, entorhinal cortex (4%), amygdala (2.5%) and temporo-parietal cortex, especially in the areas related to emotional integration.

Conclusions

The device has demonstrated its effectiveness in stimulating olfactory areas and its capacity to adapt to fMRI equipment.

Resumen

Objetivo

Mostrar los resultados del olfatómetro capaz de generar tareas olfativas en un equipo de resonancia magnética funcional (fMRI).

Material y métodos

Estudiamos 10 sujetos normales: 5 varones y 5 mujeres. El olfatómetro está diseñado para que el estímulo que produce se sincronice con el equipo de fMRI mediante la señal desencadenante que suministra el propio equipo. El olfatómetro es capaz de: seleccionar el olor, secuenciar los distintos olores, programar la frecuencia y duración de los olores y controlar la intensidad del olor. El paradigma utilizado responde a un diseño de activación asociada a eventos, en el que la duración del bloque de activación y de reposo es de 15 s. La duración del estímulo olfativo (butanol, menta o café) es de 2 segundos, durante toda la serie que consta de 9 ciclos.

Resultados

Se ha observado reactividad (contraste BOLD) en las diferentes áreas cerebrales involucradas en las tareas olfativas: bulbo olfatorio, córtex entorrinal (4%), amigdala (2,5%) y córtex temporoparietal. Las áreas relacionadas con integración de las emociones tienen una reactividad mayor.

Conclusiones

El dispositivo propuesto nos permite controlar de forma automática y sincronizada los olores necesarios para estudiar la actividad de las áreas olfatorias cerebrales mediante fMRI.