Zusammenfassung
Hintergrund: Eine vielversprechende Methode zur Untersuchung des humanen olfaktorischen Systems
ist die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT). Da die Länge der fMRT-Untersuchung
ein limitierender Faktor für einen möglichen Einsatz in der klinischen Routine ist,
sollte in der vorliegenden Studie ein kurzes, zuverlässiges Paradigma gefunden werden,
um die Gesamtuntersuchungszeit und somit auch die olfaktorische Habituation zu minimieren.
Methode: Ein MRT-kompatibles Konstantflussolfaktometer wurde eingesetzt. 9 gesunde, normosmische
Probanden wurden 16-mal mit dem Duftstoff Phenylethylalkohol (PEA) in einem Ereignis-bezogenen
Paradigma (event-related design ) stimuliert. Die statistische Datenauswertung erfolgte MATLAB-basiert mittels SPM5.
Ergebnisse: Die Gruppenanalyse zeigte bilaterale cerebrale Aktivierungen in der Insel, dem angrenzendem
Operculum und orbitofrontalen Kortex. Weiterhin wurden bilaterale Aktivierungen im
Cingulum, piriformen Kortex und dem Cerebellum dargestellt. Alle diese Areale waren
bereits nach 8 Duftstoffapplikationen aktiviert. Bilaterale Inselaktivierungen und
Aktivierungen im linken piriformen Kortex wurden in der Gruppenanalyse bereits nach
4 Reizwiederholungen gefunden. Auch in den Einzelanalysen konnte nach 4 Reizen bei
allen 9 Probanden Inselaktivität sowie bei 3 Probanden eine Aktivität im piriformen
Kortex gesehen werden.
Schlussfolgerung: Eine Erhöhung der Stimulusanzahl auf über 8 verbessert nicht die Qualität und Reliabilität
der Ergebnisse bei olfaktorischen fMRT-Untersuchungen. 4–8 Reize werden als ausreichend
angesehen.
Abstract
Detection of Olfactory Areas in Functional MRI – How Many Repetitions are Necessary?
Background and Purpose: A useful tool for the investigation of the human olfactory system is functional magnetic
resonance tomography (fMRI). Since the length of the fMRI examination is a limiting
factor for its usefulness in clinical routine in this study a fast, reliable paradigm
should be found in order to reduce the overall examination time and the olfactory
habituation.
Methods: A MRI-compatible constant flow olfactometer was developed. 9 healthy normosmic subjects
were stimulated 16 times with the odorant phenyl-ethyl-alcohol (PEA) using an event-related
design. The statistical evaluation of the data was performed by the MATLAB based SPM5
software package.
Results: The group analysis showed cerebral activations within the insula, the adjacent operculum
and orbitofrontal cortex bilaterally. Furthermore, bilateral activations were measured
in the cingulum, piriform cortex and the cerebellum. All mentioned areas could be
already identified after 8 repetitions of odorant condition. Bilateral insular activations
and activations in the left piriform cortex were even shown after 4 repetitions. In
the single subject analysis, all 9 subjects exhibited insular activity and in 3 subjects
showed activation of the piriform cortex after 4 repetitions.
Conclusion: In olfactory fMRI, stimulus repetition more than 8 did not improve the quality and
reliability of the results. Therefore, 4–8 stimuli are expected to be sufficient.
Schlüsselwörter
fMRT - Riechen - event-related design - Stimuluswiederholung - Olfaktometer
Key words
fMRI - olfaction - event-related design - stimulus repetition
Literatur
Korrespondenzadresse
thomas.bitter@med.uni-jena.de
