Lateralization of brain activation induced by olfaction stimuli to right, left and both nostrils separately: comparison between pleasant and unpleasant stimuli
Creators: name: Καλογιάννη, Κωνσταντίνα Προκόπιου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: Όσφρηση
Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα
Επεξεργασία Σήματος
Olfaction
Electroencephalography
Signal Processing

description: Η όσφρηση μας δίνει άμεσα πληροφορίες για τον περιβάλλοντα μας χώρο. Η μοναδική και ενστικτώδης φύση της είναι αντικείμενο προς μελέτη. Η ανθρώπινη όσφρηση και η κωδικοποίηση της στον ανθρώπινο εγκέφαλο είναι θέματα που δεν έχουν εξεταστεί ως προς όλες τους τις πλευρές από τους ερευνητές. Στην παρούσα μελέτη χρησιμοποιείται η οσφητομετρία και η ηλεκτροεγκαφαλογραφία (EEG) ώστε να ερευνηθεί η ανθρώπινη όσφρηση, μέσα από την δημιουργία ενός δομημένου πειράματος EEG . Οι οσμές πορτοκάλι, αλλοιωμένο κοτόπουλο και η λευκή οσμή ( φιλτραρισμένος αέρας) παρουσιάζονται με την χρήση ολφακτόμετρου δυναμικής ροής στο δεξί, στο αριστερό , και στα δύο ρουθούνια. Η ανάλυση που εφαρμόζεται στα εγκεφαλικά σήματα που συλλέχθηκαν από 12 άτομα είναι ανάλυση ενέργειας φάσματος, ανάλυση εντοπισμού πηγών με την μεθοδολογία LORETA, ανάλυση προκλητών δυναμικών (ERP), και ανάλυση λειτουργικών δικτύων φλοιικής συνδεσιμότητας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το πορτοκάλι σχετίζεται με μία μεγαλύτερη ενεργοποίηση στον δέλτα και θήτα ρυθμό στην μπροστινή περιοχή του εγκεφάλου. Η ευχάριστη οσμή (πορτοκάλι) σχετίζεται με μεγαλύτερη ενεργοποίηση στο δεξί ημισφαίριο σε σύγκριση με την δυσάρεστη (κοτόπουλο). Επίσης όσο αν αφορά τα αποτελέσματα σχετικά με τα φλοιικά λειτουργικά δίκτυα, φαίνεται ότι στον θήτα ρυθμό υπάρχει μεγαλύτερος συγχρονισμός κατά την παρουσίαση του πορτοκαλιού και στα δύο ρουθούνια. Ο υψηλός συγχρονισμός μεταξύ των κόμβων του λειτουργικού δικτύου στον γάμμα ρυθμό κατά την παρουσίαση του κοτόπουλου μπορεί να δείχνει την συμμετοχή του οσφρητικού βολβού στην διαδικασία. Η ανάλυση προκλητών δυναμικών και LORETA κρίθηκαν τελικά μέσω των αποτελεσμάτων μη εφαρμόσιμες για το παρόν πειραματικό πρωτόκολλο.
description: Olfaction provides us instantly with information about our surroundings. Its unique and instinctive nature is a subject for investigation. There are a lot of aspects concerning human olfaction and its coding in the brain that are not yet addressed by the researchers. This study employs an olfactometry and electroencephalography (EEG) experiment. The odorants orange, putrefied chicken and blank (control) are presented to right, left and both nostrils via dynamic airflow olfactometer. Spectral analysis, source localization by means of LORETA, ERP analysis, functional connectivity networks analysis are the methodologies applied to the recorded EEG signals. 12 out of 16 subjects’ data were selected for the analysis. Results showed that orange stimulation causes an increased activity in delta band for the frontal area. The pleasant odor (orange) is associated with a higher activation in the right hemisphere, regarding to the unpleasant one (chicken). In theta band there is high synchronization related to orange stimuli and both nostrils stimulation. The high synchronization in gamma band for the chicken stimuli might imply an involvement of the olfactory bulb. ERP and LORETA analysis are proved to be inapplicable on the recorded data of the present study, due to the restrictions of the experimental protocol.