專利名稱：用于測(cè)定對(duì)嗅覺刺激物的情緒反應(yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用定量功能性MRI (fMRI)、成像技術(shù)來識(shí)別人類對(duì)嗅覺刺激物，特別是通過引起報(bào)償效應(yīng)(reward effect)的香味成分、復(fù)方(accord)或全配方香味品的刺激物的反應(yīng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)消費(fèi)者研究技術(shù)具有僅局限于以下的成功預(yù)測(cè)產(chǎn)品是否將獲得商業(yè)成功。期望具有測(cè)定腦對(duì)刺激物的反應(yīng)，而無需在回答問題時(shí)ロ頭闡述和表達(dá)想法所需的時(shí)間和反射的技術(shù)。磁共振成像(magnetic resonance imaging)技術(shù)提供以非語言方式研究腦識(shí)別刺激物時(shí)消耗者對(duì)刺激物反應(yīng)如何的方法；該技術(shù)使初次應(yīng)答(如在梨狀皮質(zhì)(PC)中)和感覺信號(hào)的進(jìn)ー步處理(如在眶額皮質(zhì)(OFC)中)二者可視化。消耗者必須使用或體驗(yàn)產(chǎn)品以便與之反應(yīng)，而在通過MRI測(cè)定腦反應(yīng)的環(huán)境中，這對(duì)于許多產(chǎn)品可能是困難的。然而可以以精確且精密的方式將嗅覺刺激物引入受試者，同時(shí)使用特定形式的嗅覺計(jì)(olfactometer)測(cè)定腦反應(yīng)。嗅覺計(jì)是設(shè)計(jì)為以受控和可重復(fù)的方式向受試者提供大量嗅覺刺激物的裝置。MRI掃描技術(shù)的要求對(duì)適于同MRI掃描儀結(jié)合使用的嗅覺計(jì)的設(shè)計(jì)實(shí)施限制。ー個(gè)主要的限制為來自掃描儀附近內(nèi)的磁性材料的消除。由于可得到可與MRI掃描儀結(jié)合使用的嗅覺計(jì)，在過去的幾年中，對(duì)于通過MRI測(cè)定腦對(duì)嗅覺刺激物的反應(yīng)的興趣已顯著地增カロ。大多數(shù)MRI測(cè)定嗅覺的興趣集中于對(duì)刺激物的愉悅反應(yīng)(hedonic responses)(例如夢(mèng)見 Zatorre R. L. Jones-Gottman M, Rouby C, Neural mechanisms involved in oaorpleasantness and intensity judgements Neuroreport 11 2711-2716(2000)或 KobalG, Kettenmann B, Int J. Psychophysiology 36⑵ 157-163 2000)。對(duì)情緒反應(yīng)(emotional response)所廣泛持有的觀點(diǎn)為，我們具有6種基本情緒(Ekman 等人，J of Personality and Social Psychology 1987 v53, p712)·憤怒·厭惡·恐懼·愉快 悲傷 驚奇這些情緒涉及報(bào)償，但報(bào)償是激活這些情緒的效應(yīng)；事實(shí)上，所有這些情緒激活的結(jié)果可受到報(bào)償(如果你克服了恐懼，那么你是勇敢的，并將受到報(bào)償；下一次或許你會(huì)尋求恐懼來體驗(yàn)該報(bào)償?shù)?。多巴胺能通路有時(shí)稱為報(bào)償通路，通常與以下功能相關(guān)，例如-動(dòng)機(jī)和情緒反應(yīng)-報(bào)償和期望

-愉快、陶醉感-沉溺、強(qiáng)迫報(bào)償通常被體驗(yàn)為“把事情做地更好”并因而喜歡、期望和堅(jiān)持。報(bào)償可使用傳達(dá)強(qiáng)烈的幸福感的語言或表情來表達(dá)。多巴胺能通路所涉及的腦區(qū)(brain area)被充分地認(rèn)識(shí)，一般性說明可見于標(biāo)準(zhǔn)課本例如 The Brain Atlas，T. A. Woolset 等人(Wiley 2008，ISBN 978-0-470-08476-2)，更具體的細(xì)節(jié)見于綜述文章例如O. Arrias-Carrion等人的“Dopaminergic reward system a short Integrative review”，International Archives of Medicine 2010,3 :24,以及見于 Everitt 等人的 Brain Res Brain Res Review 36, pl29_138 (2001)。該通路涉及腹側(cè)被蓋區(qū)(Ventral Tegmental Area)(位于多巴胺能中腦)、伏隔核(Nucleus Accumbens)、紋狀體(Striatum)(尾狀核和核殼(Putamen))、杏仁核(Amygdala)、海馬和前額皮質(zhì)(Prefrontal Cortex)(額上回、額中回、額下回)以及前扣帶回(Anterior Cingulategyrus)ο在使用不同刺激物的fMRI研究的綜述中，Sharpley和Bitsika(Behav Brain Res2010 Jul 13)指出腹側(cè)被蓋區(qū)(VTA)被母性和浪漫愛情二者所激活，并評(píng)論在愛、幽默和其他愉悅形式的幾乎所有研究中，激活的區(qū)域也為與報(bào)償過程相關(guān)的那些。Sharpley等人 還指出VTA和伏隔核的激活也與喜悅/幸福/笑相關(guān)，在上下文中這可理解為它們通常是情緒體驗(yàn)的報(bào)償結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
通常，多巴胺通路的刺激由“強(qiáng)”刺激物來實(shí)現(xiàn)；親人的照片、金錢報(bào)酬等實(shí)現(xiàn)。迄今沒有令人愉悅的氣味可激活多巴胺通路的任何證據(jù)。本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)該通路可被香味樣品的氣味所激活(如下所述)。更驚奇地是，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)某些，但并非全部香味樣品，通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償，并設(shè)計(jì)了使用fMRI成像來篩選感興趣材料的方法。同樣的方法可因嗅覺刺激物刺激報(bào)償通路(reward pathway)的能力而直接用于評(píng)價(jià)任意嗅覺刺激物。一方面，本發(fā)明提供鑒定通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)南阄稑悠返姆椒?，其中所述方法包括a)使受試者組進(jìn)行fMRI試驗(yàn)，期間各受試者嗅聞對(duì)照氣味和試驗(yàn)香味樣品；b)捕捉嗅到對(duì)照氣味和試驗(yàn)香味樣品的各受試者的fMRI腦掃描以便檢測(cè)各受試者的腦活動(dòng)；c)分別對(duì)嗅到對(duì)照氣味和試驗(yàn)香味樣品時(shí)所有受試者的腦活動(dòng)取平均值；和d)對(duì)比嗅到試驗(yàn)香味樣品時(shí)受試者的平均腦活動(dòng)和嗅到對(duì)照氣味時(shí)受試者的平均腦活動(dòng)。在另外的方面，本發(fā)明提供通過上述方法鑒定的香味樣品。
還在另外的方面，本發(fā)明提供制備香味品，例如全配方香味品的方法，該方法包括鑒定通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)南阄稑悠泛蛯⑺鰳悠放渲瞥上阄镀?。還在另外的方面，本發(fā)明涉及通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)南阄稑悠吩谙M(fèi)品中的用途。 S卩，本發(fā)明包含以下實(shí)施方案。(I)通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)南阄稑悠返蔫b定方法，其中所述方法包括a)使受試者組進(jìn)行第一方案，所述第一方案包括
-使所述組的各受試者嗅聞對(duì)照氣味；-捕捉嗅到對(duì)照氣味的各受試者的功能性磁共振成像(fMRI)腦掃描以便檢測(cè)各受試者的腦活動(dòng)；b)使相同的受試者組進(jìn)行第二方案，所述第二方案包括-使所述組的各受試者嗅聞待測(cè)的香味樣品；-捕捉嗅到待測(cè)香味樣品的各受試者的fMRI腦掃描以便檢測(cè)各受試者的腦活動(dòng)；c)對(duì)第一方案和第二方案中所獲得的所有受試者的腦活動(dòng)取平均值；和d)對(duì)比第二方案中獲得的所得平均腦活動(dòng)和第一方案中獲得的所得平均腦活動(dòng)從而測(cè)定鄰近的受激活體積元(voxel)的數(shù)量；其中在下述腦區(qū)中的至少三個(gè)中中腦(VTA)、前額皮質(zhì)、紋狀體和杏仁核-海馬復(fù)合體，如果鄰近的受激活體積元的簇(cluster)具有等于或大于閾值的體積，或者如果簇具有大量等于或大于閾值的鄰近的受激活體積元，那么所述試驗(yàn)的香味樣品通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償。(2)根據(jù)(I)所述的方法，其中所述對(duì)照氣味為空氣或空氣中稀釋的無味香料溶齊 。(3)根據(jù)(I)或(2)所述的方法，其中所述受試者組包括至少5名受試者。(4)根據(jù)⑴或⑵所述的方法，其中所述受試者組包括至少10名受試者。(5)根據(jù)(I)至(4)任一項(xiàng)所述的方法，其中所述鄰近的受激活體積元的簇所具有的體積閾值為約303mm3。(6)根據(jù)(I)至(4)任一項(xiàng)所述的方法，其中所述鄰近的受激活體積元的數(shù)量閾值為9。(7) ー種通過根據(jù)(I)至(6)任一項(xiàng)所述的方法鑒定的香味樣品。(8) 一種用于制備復(fù)方或全配方的香味品的方法，其包括a)根據(jù)其通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)哪芰ΧY選至少ー種香味樣品；b)如果所述香味樣品被鑒定為通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償，則將所述香味樣品配制成復(fù)方或全配方的香味品；其中步驟a)通過(I)至(6)任一項(xiàng)所述的方法進(jìn)行。(9)根據(jù)(8)所述的方法，其中所述復(fù)方或全配方的香味品包括香草醛。(10) ー種香味樣品的用途，所述香味樣品鑒定為通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償，所述用途為在家居用品、洗衣用品、個(gè)人護(hù)理用品或化妝品中的用途。(11) 一種向制品賦予報(bào)償?shù)姆椒?，所述方法包括將?I)至(6)任一項(xiàng)所述的方法鑒定為通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)南阄稑悠放渲瞥芍破?，其中所述制品選自由家居用品、洗衣用品、個(gè)人護(hù)理用品或化妝品組成的組。
具體實(shí)施例方式將此處引用的所有文獻(xiàn)引入以作參考。定義如本文所使用的術(shù)語“腦活動(dòng)”指人腦或與腦活動(dòng)相關(guān)的腦區(qū)內(nèi)的生理和生化活動(dòng)，其包括但不限干，激活腦區(qū)的血流増加、血液中含氧量改變、代謝活動(dòng)増加(如葡萄糖的消耗)、神經(jīng)元電位的改變和神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。腦活動(dòng)可通過例如測(cè)定由顱發(fā)出的電場(chǎng)、磁場(chǎng)的改變來非創(chuàng)傷性地測(cè)定。如本文所使用的術(shù)語“腦區(qū)”指人腦內(nèi)一定容 積的組織，其可為任何形狀并可在解剖學(xué)或空間上被鑒別。如本文所使用的術(shù)語“前額(frontal)”、“前(anterior) ”、“后(psoterior) ”、“上(superior) ”和“下(inferior) ”在解剖學(xué)上具有其常規(guī)含義。參見，例如，Stedman' sMedical Dictionary。腦內(nèi)的特定位置，或腦內(nèi)的容積，還可參照三維坐標(biāo)系來描述。Talalrach和Tounox 描述了一種此類系統(tǒng)(Stereotaxic Coplanar Atlas of the Human Brain 由Thleme于1988年出版，ISBN 9783137117018)，其以作者所認(rèn)為是典型的單個(gè)腦為基礎(chǔ)?？赏ㄟ^視覺比較將個(gè)體受試者的腦圖像(image)或圖譜(map)與此類模板腦(templatebrain)相比較，或者可使用計(jì)算機(jī)軟件程序?qū)€(gè)體腦投影(map)到模板腦上。例如，下述統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖(Statistical Parametric Mapping, SPM)軟件在MNI模板上自動(dòng)地進(jìn)行個(gè)體腦的空間配準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化。確定MNI坐標(biāo)和Talairach坐標(biāo)之間的一致性的軟件也是可用的(如，MRIcro,可由 www. cla. sc. edu/psyc/faculty/rorden/mricro. html 獲得；另外參見Rorden 和 Brett(2000), Behavioural Neurology, 12 :191-200)。如本文所使用的術(shù)語“體積元”指空間中與特定體積相應(yīng)的多維數(shù)據(jù)點(diǎn)，并特別指由腦成像步驟獲得的并相應(yīng)于腦內(nèi)的特定容積的此類數(shù)據(jù)點(diǎn)。體積元大小取決于實(shí)驗(yàn)步驟和設(shè)備，尤其是fMRI儀的分辨率。在本申請(qǐng)中，使用I. 5特斯拉儀器，但是目前商購(gòu)可得高達(dá)7特斯拉的儀器。如本文所使用的術(shù)語“腦活動(dòng)圖譜(brain activation map)”指數(shù)據(jù)組或陣列，其中各數(shù)據(jù)點(diǎn)相應(yīng)于人腦中的點(diǎn)或容積。各數(shù)據(jù)點(diǎn)可構(gòu)成與腦坐標(biāo)相關(guān)的單一數(shù)據(jù)，或者可構(gòu)成與腦坐標(biāo)相關(guān)的多維數(shù)據(jù)陣列。腦活動(dòng)圖譜可顯示為ニ維或三維形式(representation),或者可保存為非圖顯示的數(shù)據(jù)組。如本文所使用的術(shù)語“香味樣品”是指-任何単獨(dú)材料，如“香味成分”(其與術(shù)語“香料成分”和“香料材料”同義)，其可為復(fù)方或全配方香味品中的成分；-如上所述單獨(dú)材料的混合物，例如，復(fù)方或全配方香味品。單獨(dú)材料的混合物可包括多達(dá)40種香味成分，例如至少10種、優(yōu)選至少20種、更優(yōu)選至少30種香味成分。技術(shù)人員明白香味成分本身可包括許多單獨(dú)的化學(xué)化合物并具有令人愉悅的氣味。熟悉香味制造エ藝的那些技術(shù)人員會(huì)理解該差異。香料成分或香料材料可為任何天然油或提取物，或用于香味組合物的化學(xué)化合物。天然油和提取物記載于Van Nostrand出版的E Guenther的The Essential Oils,并可包括適當(dāng)植物的任一部分根、根狀莖、鱗莖、球莖、莖、莖皮、心材、葉、花、種子和果實(shí)的提取物和蒸餾物。此類提取物和蒸餾物的實(shí)例包括柑橘果油如橙或檸檬油，樹油如松樹油或柏木油，草油(herb oil)如薄荷油、百里香油、磨香草油、丁子香油，或者花提取物如玫瑰油或香葉油(geranium oil)。各種合成芳香(odiferous)材料也因香料用途而聞名，包括擁有各種化學(xué)官能團(tuán)如縮醛、烯、醇、醛、酰胺、胺、酷、醚、亞胺、腈、縮酮、酮、肟、硫醇、硫酮等的材料。不愿受限，在大多數(shù)情況下，香料成分為具有分子量70質(zhì)量單位至400質(zhì)量單位之間以確保足夠揮發(fā)性的芳香化合物。香味成分不會(huì)包含強(qiáng)離子化官能團(tuán)如磺酸鹽、硫酸鹽或季銨鹽離子。香料成分更完整地記載于S. Arctander 的 Perfume flavors and Chemicals,巷 I 和 II,Montclair,N. J.、the MerckIndex,第 8 版，Merck & Co. , Inc. Rahway, NJ.和 Allured' s Flavor and FragranceMaterials 2008 Allured Publishing Corp 出版，ISBN 1-932633-42-1，將其全部引入此處以作參考。在第一方面，本發(fā)明提供鑒定通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)南阄稑悠返姆椒?，其中所述方法包?a)使受試者組進(jìn)行第一方案,所述第一方案包括-使所述組的各受試者嗅聞對(duì)照氣味；-捕捉嗅到對(duì)照氣味的各受試者的功能性磁共振成像(fMRI)腦掃描以便檢測(cè)各受試者的腦活動(dòng)；b)使相同的受試者組進(jìn)行第二方案，所述第二方案包括-使所述組的各受試者嗅聞待測(cè)的香味樣品；-捕捉嗅到待測(cè)香味樣品的各受試者的fMRI腦掃描以便檢測(cè)各受試者的腦活動(dòng)；c)對(duì)第一方案和第二方案中獲得的所有受試者的腦活動(dòng)取平均值；和d)對(duì)比第二方案中獲得的所得平均腦活動(dòng)和第一方案中獲得的所得平均腦活動(dòng)從而測(cè)定鄰近的受激活體積元數(shù)量；其中在選自中腦(VTA)、前額皮質(zhì)、紋狀體和杏仁核-海馬復(fù)合體中的至少三個(gè)腦區(qū)中，如果鄰近的受激活體積元的簇具有等于或大于閾值的體積，或者如果簇具有大量等于或大于閾值的鄰近的受激活體積元，那么所述試驗(yàn)的香味樣品通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)
I7X ο如下詳述的那樣，通過fMRI檢測(cè)到嗅聞任何氣味都會(huì)由于氣味過程而引發(fā)腦活動(dòng)。本發(fā)明基于以下驚奇的發(fā)現(xiàn)，在對(duì)嗅聞香味樣品的應(yīng)答中至少三個(gè)以下特定腦區(qū)的同時(shí)激活表明多巴胺能通路已被激活多巴胺能中腦(腹側(cè)被蓋區(qū))、前額皮質(zhì)、紋狀體和杏仁核_海馬復(fù)合體。本發(fā)明的方法包括第一歩，其中受試者組中的受試者分別嗅聞對(duì)照氣味，并使用fMRI測(cè)定各受試者的腦活動(dòng)。該受試者組典型地包括至少5名受試者、優(yōu)選至少10名受試者。對(duì)照氣味優(yōu)選空氣或空氣中稀釋的無味香料溶剤。本發(fā)明的方法中可使用任何通常用于香料的無味溶劑，如ニ-丙ニ醇或檸檬酸三こ酷。在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)照氣味還可為如上所述的香味樣品(如，單獨(dú)材料，例如，玫瑰凈油(rose absolute)、或復(fù)方或相對(duì)于其來試驗(yàn)新香味品的現(xiàn)有香味品)，它們不激活或僅激活上述四個(gè)特定腦區(qū)(中腦(腹側(cè)被蓋區(qū))、前額皮質(zhì)、紋狀體和杏仁核-海馬復(fù)合體)中的ー個(gè)。
在第二步中，相同的受試者組嗅聞試驗(yàn)香味樣品，并使用fMRI再次測(cè)定各受試者的腦活動(dòng)。將對(duì)照氣味和香味樣品經(jīng)嗅覺計(jì)施用到一位受試者的鼻孔。為了避免鼻道變干，對(duì)照氣味和樣品優(yōu)選在引入鼻內(nèi)前加濕。在第三步中，對(duì)已嗅聞對(duì)照氣味的所有受試者的腦活動(dòng)取平均值，也對(duì)已嗅聞試驗(yàn)樣品的所有受試者的腦活動(dòng)取平均值。下一歩包括對(duì)比所得平均腦活動(dòng)。這典型地通過從“試驗(yàn)組”的平均腦活動(dòng)中減去“對(duì)照組”的平均腦活動(dòng)來進(jìn)行。作為減法的結(jié)果，測(cè)定3D空間中鄰近的受激活體積元，即具有顯著差異血流(或活動(dòng))的鄰近體積元，也就是在所研究的各腦區(qū)中通過學(xué)生t檢驗(yàn)(P < O. 005)的體積元的數(shù)量。分析體 積元分布并鑒定受激活體積元的簇。在選自中腦(腹側(cè)被蓋區(qū))、前額皮質(zhì)、紋狀體和杏仁核-海馬復(fù)合體中的至少三個(gè)腦區(qū)中同時(shí)顯著的簇大小表明報(bào)償通路被激活。以下更詳細(xì)地解釋該過程。將對(duì)比步驟的結(jié)果與閾值相比較。優(yōu)選基于在所研究的腦區(qū)中將單個(gè)體積元的值與所有其他體積元的所有其他值的比較來選擇閾值。閾值可基于簇體積或基于簇中鄰近的受激活體積元的數(shù)量。體積元典型地為立方體或長(zhǎng)方體，姆邊測(cè)量為如約O. 5mm至約7_。在ー個(gè)不例性實(shí)施方案中，使用3. 0X3. 0X3. 75mm3的體積兀；在該實(shí)施方案中，閾值已設(shè)定為3D空間中的最低9個(gè)鄰近的受激活體積元的簇，或至少約303_3的簇(鄰近的受激活體積元的簇)體積?？蛇x地，對(duì)于各受試者來說，上述減法步驟可通過比較第二方案中獲得的腦活動(dòng)與第一方案中獲得的腦活動(dòng)；并然后將所有受試者所得的對(duì)比的腦活動(dòng)取平均值來進(jìn)行。通過檢測(cè)腦信號(hào)來測(cè)定腦活動(dòng)；從“測(cè)定”信號(hào)減去“対照”信號(hào)給出顯示氣味刺激的信號(hào)，然后計(jì)算并轉(zhuǎn)變成如下解釋的三維圖。腦活動(dòng)優(yōu)選使用血氧水平依賴(bloodoxygen level dependant,BOLD)法來測(cè)定,該方法為用于測(cè)定與腦能耗增加和氧合血紅蛋白與脫氧血紅蛋白間的對(duì)比相關(guān)的腦活動(dòng)所認(rèn)可的技木。受試者的選擇要求受試者能夠讀和寫，并具有提供知情同意(informed consent)的能力。如果潛在受試者目前或過去患有除簡(jiǎn)單恐懼癥以外，但包括以下情況的精神紊亂，則將其排除通過DSM-IV軸 I 診斷用定式臨床檢查手冊(cè)■ (Structured Clinicai Interview for DSM-IVAxis I Disorders, SCID-I) (First等人(1995))測(cè)定的藥物濫用/依賴；神經(jīng)病病史；目前不穩(wěn)定的醫(yī)學(xué)病況；在操作時(shí)間的5個(gè)半衰期內(nèi)使用精神治療藥物；會(huì)使MRI操作不安全的任何金屬植入體或弾片；不能移除的醫(yī)療設(shè)備如起搏器或固定的助聽器；以前無法忍受MRI操作；或嚴(yán)重到足以引起封閉空間中的實(shí)質(zhì)性焦慮的幽閉恐懼癥。其他排除標(biāo)準(zhǔn)包括年齡低于9歲，對(duì)嗅覺功能有影響的任何已知疾病的病史(如糖尿病、帕金森病、腎衰竭等)。完整的ENT(耳、鼻和喉)檢查排除可影響嗅覺能力的病理急性或重度慢性鼻炎或竇炎、重度隔偏曲(s印turn deviation)、創(chuàng)傷史、鼻息肉等。受試者還完成參與實(shí)驗(yàn)的用手習(xí)慣清単。優(yōu)選避免由于性別和用手習(xí)慣的變化，所以選擇包括多批或多組単一性別并具有相同優(yōu)勢(shì)用手的受試者。僅選擇已通過上述選擇標(biāo)準(zhǔn)的正常受試者用于試驗(yàn)。各種試驗(yàn)為商購(gòu)可得以確保受試者具有正常嗅覺。此類試驗(yàn)從氣味識(shí)別試驗(yàn)到更復(fù)雜的閾值和辨別試驗(yàn)而變化。任何適合的試驗(yàn)應(yīng)經(jīng)過驗(yàn)證并可靠。在以下給出的實(shí)施例中，“嗅覺試劑條(Sniffin' Stick)”試驗(yàn)用來評(píng)價(jià)嗅覺功能。對(duì)于嗅覺試劑條的進(jìn)ー步信息，參見T Hummel, B Sekinger,SR Wolf, E paull 和 G Kobal 的 Sniffin Sticks 01factory Performance Assessed bythe Combined Testing of Odor Identification, Odor Discrimination and OlfactoryThreshold, Chem. Senses, 1997,卷 22, 39-52 頁(yè)或THummel,K Rosenheim, C-G Konnerth和GKobal 的 Screening Olfactory Function with a Four Minute Odor Investigation TestReliability Normative Data and investigations In Patients with Olfactory Loss,Ann. Otol. Rhinol. and LaryngoI. 2001,卷 110,976-981 頁(yè)。嗅覺試劑條可購(gòu)自 BurghardtGmbh Wedel Germany。對(duì)于氣味呈遞(presentation),由實(shí)驗(yàn)者除去蓋子大約3s并將筆尖置于兩個(gè)鼻孔前方大約2cm處。氣味識(shí)別試驗(yàn)涉及12種常見氣味的評(píng)價(jià)(肉桂、香蕉、朽1檬、甘草、菠蘿、咖B非、丁子香、玫瑰、皮革、魚、橙、薄荷)。使用多項(xiàng)選擇作業(yè)，從姆種氣味4個(gè)表示符號(hào)(descriptor)的列表進(jìn)行單個(gè)氣 味物(odourant)的識(shí)別。氣味呈遞的間_為20至30s。所有測(cè)定在安靜、有空調(diào)的室內(nèi)進(jìn)行。參與隨后實(shí)驗(yàn)需要10個(gè)以上的正確反應(yīng)。試驗(yàn)樣品的制備使用正丁醇作為參照，使用參考周圍氣味程序B靜態(tài)方法的強(qiáng)度用ASTME544 (1999)標(biāo)準(zhǔn)流程(Standard Practice for Referencing the Intensity of AmbientOdours Procedure B Static Methods)的靜態(tài)方法,制備香味材料的試驗(yàn)樣品以具有相等的嗅覺強(qiáng)度。fMRI 掃描任何適合的MRI裝置可用來實(shí)現(xiàn)期望的fMRI圖像，其可使用自旋回波(spinecho)、回波平面成像(SE-EPI)順序操作。優(yōu)化該EPI規(guī)程檢測(cè)腦中血氧水平隨時(shí)間的微小變化。EPI掃描為測(cè)量已顯示與神經(jīng)活動(dòng)變化可靠相關(guān)的血氧水平依賴(BOLD)信號(hào)變化的有效方式。所進(jìn)行的掃描覆蓋全腦，各評(píng)價(jià)期間允許連續(xù)監(jiān)視全腦。適合的MRI掃描儀購(gòu)自 Siemens AG、Philips、GE Healthcare、Varian、Toshiba 和 Hitachi。嗅覺計(jì)可使用任何適用于同fMRI掃描儀一起使用的嗅覺計(jì)。適合的嗅覺計(jì)設(shè)計(jì)已由Kobal (Electroencephalography and clinical neurophysiology 71,241-250,1988)和Sobel (J, Neuroscience methods 78,115-123,1997)報(bào)道，并且適合的商用嗅覺計(jì)可購(gòu)自Wedel Germany 的 Burghart Medezintechnik GmbH0 為 Jf 最小化頭動(dòng)(head movement),用內(nèi)徑2-3mm的插管(canula)在鼻內(nèi)施用氣味物。該插管插入鼻孔-Icm以便其開ロ位于超過鼻瓣膜(nasal valve)。氣味物的呈遞不同時(shí)激活鼻粘膜中的機(jī)械或溫度感受器，這是由于氣味脈沖包含于持續(xù)流動(dòng)的恒溫(36°C )、加濕(80% RH)氣流(典型地6-81/min)中，幾分鐘后便快速變得不可檢測(cè)。因此，當(dāng)嗅覺計(jì)從無刺激轉(zhuǎn)換為刺激條件時(shí)，受試者不會(huì)察覺任何變化，反之亦然，受試者也不會(huì)體驗(yàn)到來自機(jī)械或溫度刺激的任何干擾。通過與開關(guān)閥(switching valve) 一起的由電腦控制的質(zhì)量流量控制器(mass-flow controller)確定空氣流速。因此，該裝置允許設(shè)置具不同質(zhì)量、強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間或刺激間時(shí)距(interstimulusinterval)的刺激物序列，及多次重復(fù)以實(shí)現(xiàn)樣品制備的最大精確度和精密度。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析
腦活動(dòng)變化的統(tǒng)計(jì)分析方法在本領(lǐng)域是眾所周知的，對(duì)于某些腦活動(dòng)測(cè)定裝置，特別適合分析數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)軟件包為商購(gòu)可得的。例如，可使用均可從MNI免費(fèi)獲得的Dot或 EMMA (可擴(kuò)展 MATLAB 醫(yī)學(xué)圖像分析，Extensible MATLAB Medical image Analysis)包，或者從英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院成像神經(jīng)科學(xué)Wellcome系的功能成像實(shí)驗(yàn)室(www. fil. ion.ucl. ac. uk/spm/)免費(fèi)獲得SPM軟件包來分析SPECT、PET或MRI數(shù)據(jù)。EMMA和SPM軟件基于MATLAB 編程語言(MathWorks，Inc.，Natick, Mass.)，和C編程語言中額外的例行程序(routine)。將SPM模塊并入商購(gòu)可得的MEDx軟件(Medical Numerics, Inc.,Sterling, Va.)。在各體積元上，SPM軟件使用參數(shù)統(tǒng)計(jì)模型，使用一般線性模型來描述實(shí)驗(yàn)和混淆作用方面的數(shù)據(jù)可變性，以及殘余可變性。在各體積元上用單變量統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)在模型參數(shù)方面表達(dá)的假設(shè)。用于fMRI的一般線性模型的時(shí)域卷積(temporal convolution)能夠應(yīng)用連續(xù)相關(guān)回歸的結(jié)果，允許構(gòu)建來自fMRI時(shí)間序列的統(tǒng)計(jì)圖像。假設(shè)統(tǒng)計(jì)圖像為潛在的連續(xù)靜態(tài)隨機(jī)場(chǎng)的良好的晶格表示，使用連續(xù)隨機(jī)場(chǎng)理論來處理同時(shí)評(píng)價(jià)所有體積元統(tǒng)計(jì)的多重比較問題。歐拉示性數(shù)(Euler characteri stic)的結(jié)果導(dǎo)致各體積元假設(shè)的校正P值。此外，該理論允許用于計(jì)算超過給定閾值的k體積元的簇和用于整組超閾(supra-threshold)簇的校正P值,導(dǎo)致以某一局部功效為代價(jià)的更強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)(參見Friston 等人，Magnetic Resonance in Medicine 35 346-355 1996 及其引用文獻(xiàn))。用于評(píng)價(jià)fMRI數(shù)據(jù)的一般集合的統(tǒng)計(jì)方法為一般線性模型的方差分析(Analysis of Variance,AN0VA)形式的時(shí)間序列變化。對(duì)于各受試者，相對(duì)于零假設(shè)(在試驗(yàn)期間，來自于體積元的BOLD信號(hào)的升高和降低不與氣味呈遞循環(huán)的開始和結(jié)束相關(guān))，統(tǒng)計(jì)分析測(cè)試腦的各個(gè)體積元。建立加權(quán)模型，其對(duì)于感興趣的單一任務(wù)變量以開關(guān)定時(shí)事件的簡(jiǎn)單方波式模型開始。ANOVA模型允許回歸量用于模型擾嚷變量(nuisancevariable) 0在本發(fā)明中，全腦的總體信號(hào)強(qiáng)度用作此類回歸量。腦的總體信號(hào)強(qiáng)度將解釋由呼吸周期、心臟流量周期、眨眼等引起的腦中的波動(dòng)。這些信號(hào)變化發(fā)生穿過全腦，并且通?？赡苁潜扔尚嵊X信號(hào)產(chǎn)生的BOLD信號(hào)的局部變化更大的量級(jí)。這些穿過全腦發(fā)生的信號(hào)變化可從測(cè)量的fMRI信號(hào)中減去，從而顯示由氣味刺激物產(chǎn)生的信號(hào)。單人fMRI數(shù)據(jù)的ANOVA計(jì)算所得產(chǎn)物為可表示為三維圖譜的t值的三維矩陣。然后，可將該t值圖譜轉(zhuǎn)換為概率圖譜(相應(yīng)于P值的圖譜)，無論期望以何閾值(如，P < O. 05)，結(jié)果均可用圖表顯示。結(jié)果可疊加于更高分辨率的MRI圖像上，以便促進(jìn)細(xì)粒度(finer-grained)皮質(zhì)結(jié)構(gòu)的識(shí)別。為了結(jié)合不只ー個(gè)受試者的數(shù)據(jù)，在計(jì)算各個(gè)體的t圖譜之前首先將各受試者的腦標(biāo)準(zhǔn)化為常規(guī)三維立體空間。然后在ANOVA期間將來自所計(jì)算的各受試者的各體積元的對(duì)比權(quán)重的總和的值(基本上為t統(tǒng)計(jì)的分子)在新的“ニ級(jí)” t統(tǒng)計(jì)計(jì)算中作為單ー數(shù)據(jù)點(diǎn)來輸入。然后，在該ニ級(jí)計(jì)算中，貫穿受試者的各體積元的平均值模式化為作用項(xiàng)(effect term)和受試者之間的變量模式化為誤差項(xiàng)(error term)。要牢記該方法的重要結(jié)果為，體積元將在組級(jí)圖譜上顯示顯著激活是不可能的，除非幾乎所有受試者都在該體積元上顯示激活。此外，如果大量鄰近體積元顯示在指定的概率標(biāo)準(zhǔn)之上的統(tǒng)計(jì)顯著性，則僅認(rèn)為腦區(qū)被激活。為了統(tǒng)計(jì)分析和圖像顯示的目的，通常將腦活動(dòng)的原始數(shù)據(jù)分組為與受試者腦的固定體積相應(yīng)的體積元。體積元大小可取決于腦活動(dòng)測(cè)定裝置的分辨能力或在鑒別腦區(qū)中所期望的精密度來變化。然而，應(yīng)注意，由于部分體積效應(yīng)(partial volume effects),較小的體積元具有較差的信噪比和較大的磁敏感性偽影(susceptibility artifact)。典型地，體積元為立方體，或長(zhǎng)方體，每邊測(cè)量為，例如O. 5mm至7mm (如，3. 0X3. 0X3. Omm3)。然后可根據(jù)某ー統(tǒng)計(jì)值，通過彩色編碼體積元，將數(shù)據(jù)用圖表顯示，并顯示截面，其中活動(dòng)水平或活動(dòng)水平變化圖譜化為ニ維。通過產(chǎn)生一系列此類同平面截面，可圖譜化全腦容積。當(dāng)對(duì)腦圖像進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析吋，研究者可選擇適當(dāng)?shù)挠糜谠u(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)顯著性的概率值。所選擇的特殊值可取決于統(tǒng)計(jì)分析的目的和所需的確定性水平而變化。在實(shí)施例中所描述的研究中，選擇統(tǒng)計(jì)顯著性的水平為P < O. 005。上述方法使其能夠鑒定通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)南阄稑悠?。因此，在本發(fā)明的另一方面，涉及通過 所述方法鑒定的香味樣品。此類香味樣品可為復(fù)方或全配方香味品，或者可用于配制復(fù)方或全配方香味品，當(dāng)嗅聞或穿著時(shí)其反過來將通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償。因此，在本發(fā)明另外的方面，涉及制備復(fù)方或全配方香味品的方法，其包括a)根據(jù)其通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)哪芰Y選至少ー種香味樣品；b)如果該樣品被鑒定為通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償，則將所述香味樣品配制成復(fù)方或全配方香味品。在一個(gè)實(shí)施方案中，復(fù)方或全配方香味品包括香草醛。鑒定為通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)南阄稑悠愤€可用于日用品如家居用品、洗衣用品、個(gè)人護(hù)理用品和化妝品(包括酒精類香味品和古龍水)。此類制品包括清潔劑，如洗漆劑(laundry detergents)、織物柔軟劑(fabric softener)和調(diào)節(jié)劑(conditioners),香波，護(hù)發(fā)素，化妝水，身體油，除臭劑，防曬產(chǎn)品。通過以下非限制性實(shí)施例說明本發(fā)明。實(shí)施例I選擇18名右撇子女性受試者參與fMRI實(shí)驗(yàn)。根據(jù)下面詳述的步驟嗅聞以下愉悅氣味由商業(yè)品質(zhì)的重結(jié)晶制備的香草醛，作為ニ-丙ニ醇中的15%溶液使用；Thesaron (反式-2,2,6-三甲基環(huán)己基甲酸こ酯的商品名)購(gòu)自Takasago,并作為ニ -丙ニ醇中的20%溶液使用；玫瑰凈油，來自摩洛哥(購(gòu)自Biolandes, France),用作ニ-丙ニ醇中的0. 5%溶液；こ酸異冰片酯(IBA，購(gòu)自Arco，F(xiàn)rance)，作為ニ-丙ニ醇中的I %溶液使用。將樣品制備為具有相等的氣味強(qiáng)度。在掃描儀中，經(jīng)空氣稀釋的計(jì)算機(jī)控制的嗅覺計(jì)(Burghart 0M8b)將氣味刺激物施用到受試者的右鼻孔，允許在20s 0N/20s OFF模塊設(shè)計(jì)中，在嗅覺(ON)和非嗅覺(OFF)刺激條件間變換。在ON期間，每2s施用刺激物Is。當(dāng)僅施用加濕的純凈空氣(作為對(duì)照)時(shí)，每個(gè)ON期間跟隨相配的2s基線OFF期間。在240s所得掃描運(yùn)行中，在交替模塊中呈遞各刺激物。建立具有隨機(jī)模塊順序的四個(gè)方案，并在受試者中以隨機(jī)順序應(yīng)用。在功能運(yùn)行后，需要解剖掃描。在運(yùn)行中包括2min的間歇。全部掃描時(shí)間大約為50min。在掃描過程(session)的末期,在以隨機(jī)順序建立的相同模塊中再次向受試者提供4種刺激物，并讓受試者評(píng)價(jià)其強(qiáng)度、快感和喚醒度。
使用I. 5T MR 掃描儀(Sonata ；Siemens, Eriangen, Germany)獲取數(shù)據(jù)。對(duì)于解剖重疊(anatomic overlays),獲得 Tl 加權(quán)(Turbof Iash 序列)的軸位掃描(axial scan),所述軸位掃描具有224個(gè)切片、體積元大小1.6X1. 1X1. 5mm3，重復(fù)時(shí)間(TR) 2130ms，回波時(shí)間(TE) 3. 93ms和兩個(gè)均值(2130/3. 93/2)。使用多切片自旋回波-回波平面成像(SE-EPI)序列，在軸平面(定向平行于蝶平面，以最小化骨偽影)上進(jìn)行fMRI研究。掃描參數(shù)包括64X64矩陣、體積元大小 3X3X3. 75mm3,2500ms 的 TR和 35ms 的 TE。在每范例(paradigm)的各24個(gè)切片位點(diǎn)(location)上獲得總計(jì)120個(gè)圖像。使用SPM5 (英國(guó)倫敦的認(rèn)知神經(jīng)學(xué) Wellcome 系(Wellcome Department o fCognitive Neurology, London, UK),在 Matlab R2007b 中執(zhí)行；The MathWorks, Inc.,Natick,MA,USA)預(yù)處理和后處理神經(jīng)圖像數(shù)據(jù)。記錄、重排(realign)功能性數(shù)據(jù)以矯正運(yùn)動(dòng)問題并隨后與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖像配準(zhǔn)(coregister)。進(jìn)ー步分析空間標(biāo)準(zhǔn)化(立體定向地轉(zhuǎn)換成MNI ICBM152-空間；麗1模板由SPM2提供)和平滑的圖像(借助7 X 7 X 7mm3FWHM高斯濾波器(Gaussian filter))。對(duì)于樣品的數(shù)據(jù)分析總結(jié)于表I。對(duì)于基于SPM分析的實(shí)驗(yàn)，將3D空間中最低9個(gè)鄰近的受激活體積元的簇設(shè)置為閾值(P < 0. 005)?！笆恰敝钢辽?個(gè)鄰近體積元被激活。相對(duì)于無味(空氣)進(jìn)行對(duì)比。表I
權(quán)利要求
1.一種鑒定通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)南阄稑悠返姆椒?，其中所述方法包? a)使受試者組進(jìn)行第一方案，所述第一方案包括 -使所述組的各受試者嗅聞對(duì)照氣味； -捕捉嗅到對(duì)照氣味的各受試者的功能性磁共振成像(fMRI)腦掃描以便檢測(cè)各受試者的腦活動(dòng)； b)使相同的受試者組進(jìn)行第二方案，所述第二方案包括 -使所述組的各受試者嗅聞待測(cè)的香味樣品； -捕捉嗅到待測(cè)香味樣品的各受試者的fMRI腦掃描以便檢測(cè)各受試者的腦活動(dòng)； c)對(duì)所述第一方案和所述第二方案中所獲得的所有受試者的腦活動(dòng)取平均值；和 d)對(duì)比所述第二方案中獲得的所得平均腦活動(dòng)和所述第一方案中獲得的所得平均腦活動(dòng)從而測(cè)定鄰近的受激活體積元的數(shù)量； 其中在至少三個(gè)下述腦區(qū)中中腦(VTA)、前額皮質(zhì)、紋狀體和杏仁核-海馬復(fù)合體，如果鄰近的受激活體積元的簇具有等于或大于閾值的體積，或者如果所述簇具有大量等于或大于閾值的鄰近的受激活體積元，那么所述試驗(yàn)的香味樣品通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述對(duì)照氣味為空氣或空氣中稀釋的無味香料溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述受試者組包括至少5名受試者。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述受試者組包括至少10名受試者。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的方法，其中所述鄰近的受激活體積元的簇所具有的體積閾值為約303mm3。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的方法，其中所述鄰近的受激活體積元的數(shù)量閾值為9。
7.一種香味樣品，其通過根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的方法鑒定。
8.一種用于制備復(fù)方或全配方的香味品的方法，其包括 a)根據(jù)香味樣品通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)哪芰Y選至少一種香味樣品； b)如果所述香味樣品被鑒定為通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償，則將所述香味樣品配制成復(fù)方或全配方的香味品； 其中步驟a)通過權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的方法進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述復(fù)方或全配方的香味品包括香草醛。
10.一種香味樣品的用途，所述香味樣品鑒定為通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償，所述用途為在家居用品、洗衣用品、個(gè)人護(hù)理用品或化妝品中的用途。
11.一種向制品賦予報(bào)償?shù)姆椒ǎ龇椒ò▽⒂蓹?quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的方法鑒定為通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)南阄稑悠放渲瞥芍破罚? 其中所述制品選自由家居用品、洗衣用品、個(gè)人護(hù)理用品或化妝品組成的組。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于測(cè)定對(duì)嗅覺刺激物的情緒反應(yīng)的方法。本發(fā)明涉及使用功能性磁共振成像鑒定香味樣品從而來評(píng)價(jià)所述香味樣品通過多巴胺能通路引發(fā)報(bào)償?shù)哪芰Φ姆椒ǎ煌ㄟ^所述方法鑒定的香味樣品，以及用于制備復(fù)方或全配方的香味品的方法。
文檔編號(hào)G01N33/00GK102680644SQ20121004273
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者J·F·沃爾 申請(qǐng)人:高砂香料工業(yè)株式會(huì)社