L’olfaction participe à l’élaboration de la valeur hédonique des aliments et à la régulation de la prise alimentaire. Réciproquement, la détection des odeurs alimentaires est influencée par le statut métabolique. Le jeûne augmente les performances olfactives, notamment en augmentant l'activité neuronale dans le bulbe olfactif (BO). Au sein des glomérules du BO, les synapses glutamatergiques entre les neurones sensoriels olfactifs et les cellules mitrales sont régulées par des astrocytes, des neurones périglomérulaires et des afférences centrifuges. En tant que partenaires synaptiques, les astrocytes sont à l’origine de mécanismes de métaplasticité dans le système nerveux central, qui pourrait participer à la régulation métabolique de la réponse olfactive au niveau du BO. Afin de tester si les astrocytes glomérulaires du BO sont impliqués dans la détection du statut métabolique par le système olfactif, nous avons comparé le déploiement des prolongements astrocytaires glomérulaires, par quantification de l’aire occupée par la GFAP chez des rats nourris et mis à jeun.Le déploiement astrocytaire est nettement augmenté chez les rats à jeun par rapport aux rats nourris, dans toutes les régions du BO dès 17h de jeûne. L'administration intra-peritoneale du peptide anorexigène PYY3-36 ou de glucose chez des rats à jeun diminue leur prise alimentaire ou restaure leur glycémie respectivement, et abolit dans les deux cas l'augmentation du déploiement astrocytaire induite par le jeûne. L'application directe des peptides orexigènes ghréline et NPY sur des tranches de BO entraîne une augmentation du déploiement astrocytaire alors que l'application de PYY3-36 entraîne une rétraction astrocytaire au sein des glomérules. Ces résultats concordent avec les variations de la morphologie des astrocytes, observées respectivement en situation de jeûne ou de satiété.Le déploiement des prolongements astrocytaires glomérulaires varie donc en fonction de l'état métabolique des rats, et il est influencé par les peptides régulant la prise alimentaire. Cetteplasticité pourrait participer à l'adaptation de la sensibilité olfactive à l’état métabolique des individus. / Olfaction plays a key role in the elaboration of the hedonic value of foods and the regulation of food intake. Reciprocally, the detection of food odors is influenced by the metabolic state. Fasting increases olfactory performances, notably by increasing neuronal activity in the olfactory bulb (OB). Within the OB glomeruli, the glutamatergic synapses between olfactory sensory neurons and mitral cells are regulated by astrocytes, periglomerular neurons and centrifugal afferents. Astrocytes, which support mecanisms of metaplasticity in the brain, may drive the metabolic regulation of the olfactory response in the OB. To test whether OB glomerular astrocytes are involved in the metabolic sensing of the olfactory system, we compared the astroglial processes expansion by quantification of the GFAPlabelled area in fed and fasted rats.Astroglial spreading was markedly increased in fasting rats, as compared to fed rats, in all regions of the OB after 17h-fasting. Intra-peritoneal administration of the anorexigenic peptide PYY3-36 or glucose in 17h-fasted rats respectively decreased their food intake or restored their glycemia and both reversed the increased astroglial deployment induced by fasting. Direct application of orexigenic peptides ghrelin and NPY on OB acute slices, resulted in an increase of the astroglial deployment, whereas application of PYY3-36 oppositely resulted in astroglial retraction within the glomeruli. These results are in close agreement with the effects of fasting or satiation on the morphology of astrocytes.The deployment of the glomerular astroglial processes clearly varies according to the metabolic state of the rats, and is influenced by food intake regulatory peptides. This plasticity may participate in the adaptation of the olfactory sensitivity to food intake.

Background: Olfactory dysfunction is a common symptom of many neurodegenerative diseases, and age-related macular degeneration (AMD) is a late-onset neurodegenerative disease. Objective: Thus, the aim of this study was to investigate olfactory functions in patients with AMD. Methods: A total of 69 subjects with AMD and 69 age- and sex-matched healthy controls were enrolled. After a complete ophthalmic evaluation, the AMD patients were subclassified as earlyand late-stage AMD. Psychophysical testing of olfactory function was performed using the validated Sniffin’ Sticks test. Results: This study was carried out in 138 subjects, with a mean age of 74.3 ± 8.9 years (range 51–89). The current investigation showed the following two major findings: (1) patients with AMD had decreased olfactory abilities, especially in odor discrimination and odor identification, even at early stages compared to controls, whereas patients had decreased olfactory abilities in all subtasks of olfactory testings in advanced stages of AMD disease, and (2) as the visual acuity of AMD patients decreased, the olfactory abilities of these patients worsened. Conclusion: This study demonstrated that AMD had significant negative effects on all orthonasal olfactory tasks, particularly in advanced stages. Similar to other neurodegenerative diseases, odor discrimination and identification seemed to be more affected than odor detection threshold tasks.

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Au cours de ma thèse j’ai étudié les néprilysines (Nep), des protéinases connues pour dégrader de petits neuropeptides, en particulier les peptides amyloïdes (Aβ). Lors de la maladie d’Alzheimer, les peptides Aβ s’agrègent pour former des plaques toxiques. Il a été montré que l’expression des Nep module l’effet toxique d’Aβ sur la mémoire chez les modèles murins. Néanmoins, le rôle des Nep dans la mémoire dans des conditions physiologiques reste à ce jour inconnu.La drosophile exprime 4 Nep dans le système nerveux central adulte. Nous avons analysé leur rôle dans la mémoire olfactive. Les 4 Nep sont requises pour 2 phases spécifiques de mémoire: à moyen terme (MTM) et à long terme (LTM). De plus, nous avons identifié les neurones dans lesquels elles sont requises : les Mushroom Bodies (MB) ainsi qu’une paire de neurones afférents, les Dorsal Paired Medial neurons (DPM). Nous avons ensuite cherché à savoir si Aβ était l’une des cibles des Nep. Nous avons montré que l’expression d’Aβ dans les DPM n’altère la MTM que lorsque l’expression de Nep1 est inhibée. De plus, le défaut de LTM de drosophiles exprimant Aβ dans les DPM est sauvé par la surexpression de Nep1. En conclusion, nos résultats suggèrent qu’Aβ est dégradé par Nep1 au cours des processus de mémorisation, et qu’Aβ est une cible de Nep1 en conditions non pathologiques.Enfin, nous nous sommes intéressés au neuropeptide amnesiac, décrit comme étant requis pour la mémoire dans les DPM. Nos travaux démontrent qu’amnesiac est en fait requis dans les DPM pour leur développement, et chez l’adulte dans les MB pour activer l’adénylate cyclase responsable de la détection de coïncidence permettant la formation de la MTM. / During my PhD, I studied neprilysins, proteinases known to degrade small neuropeptides, in particular mammalian amyloid-β peptides (Aβ). During Alzheimer’s disease, Aβ peptides aggregate to form toxic plaques. It has been shown that neprilysins expression modulates toxic effects of Aβ on memory in murine models of the disease. However, the role of neprilysins in memory under physiological conditions is still unknown. Drosophila expresses 4 neprilysins in the adult central nervous system. First we have analyzed their role in olfactive memory. We have shown that all of them are required for 2 specific memory phases: Middle-Term Memory (MTM) and Long-Term Memory (LTM). We also have identified the neurons in which they are required: the Mushroom Bodies (MB) and a pair of afferent neurons, the Dorsal Paired Medial (DPM) neurons. Then we investigated whether Aβ peptides could be one of the neprilysins’ targets. We have shown that Aβ expression in DPM neurons alters MTM only when Nep1 expression is inhibited. Furthermore, the LTM deficit of flies expressing Aβ in DPM neurons is rescued by Nep1 overexpression. To conclude, our results suggest that Nep1 degrades endogenous Aβ peptides during memory processes, and that Aβ is a physiological target for Nep1 under non-pathological condition.Finally, we became interested in the amnesiac neuropeptide, described as being required for memory in DPM neurons. Our work shows that amnesiac is actually required in DPM neurons for their development, and in the MB of adult flies in order to activate the adenylate cyclase responsible for coincidence detection leading to MTM formation.

Previous studies have shown that women choose partners resembling their fathers in various characteristics. However, none of the studies have focused on woman's father-partner body odour similarity, even though body odour plays an important role in mate choice. The main aim of our study was to test whether the woman's father and partner body odour is similar and whether the rating of this similarity was affected by the body odour's intensity and pleasantness. Further, we wanted to know whether the quality of woman's relationship with her father during her childhood influences the body odour similarity. We also tested the effect of woman's father-partner body odour similarity on sexual and relationship satisfaction. Twenty-five women with their fathers and partners participated in the study. Every respondent completed a set of questionnaires, in addition, fathers and partners provided samples of their body odours. Body odour similarity was rated by independent female raters (N=128). According to the results of our study, body odour of woman's father and partner is significantly similar. The body odour was also similar in intensity and pleasantness. The quality of woman's relationship with her father does not affect woman's father-partner body odour similarity. Nevertheless, this similarity...

This thesis is focused on the use of olfactory tests in neuropsychological diagnostics of Alzheimer's disease and on the cognitive correlates of these tests. The literature review briefly summarizes current knowledge of the diagnostics of Alzheimer's disease and its dynamically developing criteria. Attention is also paid to the olfactory impairment that occurs during the course of this disease, as well as to specific psychophysical olfactory tests. The research part summarizes the results of research within the grant GACR 17-05292S, 01. 01. 2017 - 31. 12. 2019 - New blood biomarkers for early diagnosis, prognosis and course of Alzheimer's disease held at the Psychiatric Clinic of the First Faculty of Medicine and General Teaching Hospital. The exploratory analysis examines possible cognitive correlates of the olfactory Sniffin' Sticks test. Practical experience with olfactory test is evaluated in the discussion. Keywords Alzheimer's disease, olfactory deficit, smell tests, Sniffin'-Sticks, neuropsychological diagnostics

Accurate Detection of Parkinson`s Disease in Tremor Syndromes Using Olfactory Testing

Hintergrund: Aufgrund der engen funktionellen Beziehung zwischen den emotionsverarbeitenden und den geruchsverarbeitenden Hirnarealen gehen depressive Störungen oft mit einer veränderten Geruchswahrnehmung einher. Trotz bisher eher kontroversen Forschungsergebnissen in diesem Bereich zeigen sich insgesamt vorwiegend Hinweise für das Vorliegen einer reduzierten Riechfunktion (Hyposmie) bei depressiven Patienten*. Die bisherige Forschung konzentrierte sich jedoch hauptsächlich auf stationär-psychiatrische Patienten, wobei mögliche Einflussvariablen eher selten Berücksichtigung fanden. In der vorliegenden Forschungsarbeit werden daher der Einfluss von Schweregrad, Verlauf und Dauer der Depression auf das Riechvermögen untersucht. Des Weiteren zeigen Studien im Bereich der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, dass ein vermindertes Riechvermögen durch ein regelmäßiges Riechtraining über mehrere Monate verbessert werden kann. Ein solches Training scheint auch das subjektive Wohlbefinden zu verbessern. Vor diesem Hintergrund wurde anhand der vorliegenden klinischen Stichprobe untersucht, ob ein Riechtraining eine nützliche ergänzende Intervention zur Behandlung von Depressionen sein kann. Fragestellung: Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass ein höherer Schweregrad der Depression, rezidivierende Episoden und eine längere Dauer der Depression mit einem reduzierten Riechvermögen assoziiert sind. Darüber hinaus sollte anhand der vorliegenden klinischen Stichprobe untersucht werden, ob Riechtraining einen positiven Effekt auf depressive Symptome im Sinne einer Symptomreduktion ausübt. In Übereinstimmung mit früheren Forschungsergebnissen auf diesem Gebiet wurde außerdem angenommen, dass das Riechtraining darüber hinaus die Riechfunktion und als 'Nebeneffekt' auch die kognitive Funktionsfähigkeit verbessert. Material und Methoden: Es wurden 102 Patienten (davon 65 Frauen; Durchschnittsalter 38 Jahre) rekrutiert, die sich mit depressiven Störungen in der psychosomatischen Ambulanz der Uniklinik Dresden vorstellten. Sie wurden einer detaillierten medizinischen Anamnese, Testungen der Geruchsschwelle und Geruchsidentifikation sowie Tests zur kognitiven Funktionsfähigkeit unterzogen. Im ersten Teil meines Forschungsprojekts wurden die Teilnehmer nach Schweregrad, Verlauf und Dauer der Depression eingruppiert. Für den Interventionsteil der vorliegenden Forschungsarbeit wurden dieselben Patienten nach dem Zufallsprinzip einer der beiden folgenden Bedingungen zugeordnet: Geruchstraining zweimal täglich über 16 Wochen oder unspezifisches kognitives Training mit Sudoku-Aufgaben im gleichen Zeitintervall. Die Einhaltung des Trainings wurde kontinuierlich durch Telefonanrufe sowie regelmäßiges Führen eines Trainingstagebuches überprüft. Vor und nach dem Training wurden die Riechfunktion (Schwellenwert und Identifikation) und die Ausprägung der depressiven Symptomatik (anhand des BDI) gemessen. Ergebnisse: Während die Schwere der depressiven Symptome die Riechfunktion nicht beeinträchtigte, war dies für den Verlauf und die Dauer der Depression der Fall. Wiederkehrende depressive Störungen standen mit einer reduzierten Geruchsidentifikation im Zusammenhang, jedoch nicht mit Veränderungen der Geruchsschwelle. Die Dauer der Erkrankung hingegen war negativ mit der Geruchsschwelle assoziiert, jedoch nicht mit der Geruchsidentifikation. Dieser Effekt wurde einerseits teilweise durch selbstberichtete häufige Erkältungen moderiert, welche bei depressiven Patienten mit einer längeren Erkrankungsdauer (>12 Monate) häufiger auftraten, sowie andererseits durch eine bei rezidivierend Depressiven häufiger reduzierten verbalen Flexibilität. Bei der Trainingsintervention absolvierte etwa die Hälfte der Patienten (48%) das Training, während 52% das Training vorher abbrachen. Diese Abbruchquote war gleichmäßig auf die beiden Trainingsbedingungen verteilt. Bei den Patienten, die das Training absolvierten (n = 49; Experimentalgruppe: n = 25, Kontrollgruppe: n = 24), nahm die Schwere der Depression im Laufe der Zeit deutlich ab. Dieser Effekt wurde in beiden Gruppen beobachtet. Das Fehlen eines Interaktionseffekts zeigte keine selektive Wirkung des Riechtrainings auf die Symptomreduktion einer Depression. Aufgrund eines relativ hohen SDI-Ausgangswertes in der Riechfunktion verbesserte sich das Riechvermögen im Laufe des Trainings nicht. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse stützen diejenigen der bisherigen Forschungsbefunde, welche postulieren, dass Depressionen nicht einheitlich mit Riechstörungen zusammenhängen. Zusätzlich konnte ein Zusammenhang zwischen Riechvermögen, sowie der Dauer und dem Verlauf der Depression aufgezeigt werden. Die Ergebnisse generieren zudem die Hypothese, dass eine reduzierte Geruchsidentifikation durch kognitive Beeinträchtigungen bei wiederkehrenden Depressionen verursacht wird. Darüber hinaus kann der Zusammenhang zwischen Riechschwelle und Depression vermutlich teilweise durch eine kumulative Schädigung des olfaktorischen Epithels nach häufigen Atemwegserkrankungen erklärt werden. Als Implikationen für die Praxis wird anhand der vorliegenden Forschungsergebnisse abgeleitet, dass Patienten mit diagnostizierter Depression von einer frühzeitigen Behandlung im Hinblick auf die Symptomreduktion und die Verbesserung der Lebensqualität, sowie der Prävention potenzieller Begleitsymptome und frühen Intervention zur Vermeidung drohender Riechstörungen profitieren könnten. Ärzte sollten den Zusammenhang zwischen reduzierter Geruchswahrnehmung, rezidivierenden depressiven Episoden und der Dauer der Depression bei der Behandlung depressiver Patienten berücksichtigen. Die Interpretation wird jedoch durch das Querschnittsforschungsdesign, das keine kausale Interpretation zulässt, und durch mögliche Verzerrungen in der Auswertung der Krankengeschichte, die auf den subjektiven Berichten der Patienten basiert, begrenzt. In Anbetracht der relativ geringen Compliance und der mangelnden Wirksamkeit kann zum aktuellen Zeitpunkt auf der Basis der vorliegenden Forschungsergebnisse das Riechtraining nicht als nützliche Behandlungsoption für depressive ambulante Patienten empfohlen werden. Ein selektiver positiver Effekt im Sinne einer Reduktion depressiver Symptome in der Riechtrainingsgruppe war insofern nicht zu erwarten, da sich auch die Riechfunktion in der vorliegenden Stichprobe von depressiven ambulanten Patienten im Verlauf des Riechtrainings nicht verbesserte. Eine weitere mögliche Erklärung für das Ausbleiben selektiver Trainingseffekte ist die verminderte Motivation bei Patienten mit Depression, welche das Trainingsoutcome verzerrt haben könnte. Dies spiegelt sich in der hohen Dropout-Quote in der vorliegenden Stichprobe wider. Bei den übrigen Teilnehmern zeigte die Analyse der Tagebücher jedoch eine gute Trainingscompliance. Alternativ kann vermutet werden, dass der Schweregrad der Depression bei den Patienten in unserer Stichprobe nicht ausgeprägt genug war, um einen Effekt des Riechtrainings zu zeigen, der über eine Spontanremission hinausgeht. Daher sollten besonders schwer depressive stationäre Patienten, die gleichzeitig eine Beeinträchtigung des Riechvermögens aufweisen, untersucht werden, bevor die Idee von Riechinterventionen bei Depressionen aufgegeben wird. In zukünftigen Studien könnte außerdem einerseits die Durchführung des Trainings engmaschiger überprüft und begleitet werden, andererseits könnten aber auch weitere Methoden der Riechstimulation untersucht werden, die weniger von einer individuellen Motivation der Studienteilnehmer abhängig sind.:Zusammenfassung 1. Einführung in die Thematik 1.1 Theoretischer Hintergrund 1.2 Hypothesen 1.3 Forschungsdesign 1.4 Ergebnisse der vorliegenden Untersuchungen 2. Wissenschaftliches Paper 1 - Der Einfluss von Schwere, Verlauf und Dauer der Depression auf die Riechfunktion 3. Wissenschaftliches Paper 2 - Riechtraining mit depressiven Patienten – eine randomisiert-kontrollierte klinische Studie 4. Diskussion und Ausblick

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Olfaction is functional at birth and newborns use their sense of smell to navigate their environment. Yet, certain chemosensory abilities are subject to experience and develop with age. It has been argued that odor discrimination is a key ability enabling organisms to capture and distinguish odors occurring in the environment to further identify them and formulate a behavioral response. Yet, the development of odor discrimination abilities has been overlooked in the literature, with few attempts to investigate developmental changes in odor discrimination abilities independent of verbal abilities and olfactory experience. Here, building on these attempts, we propose a novel approach to studying the development of odor discrimination abilities by utilizing odor enantiomers—pairs of odorous molecules of identical chemical and physical features, but differing in optical activity. We hypothesized that discrimination of enantiomeric odor pairs in children and adolescents would be less prone to age effects than discrimination of pairs of common odors due to their encoding difficulty and their limited exposure in common olfactory experience. We examined olfactory discrimination abilities in children aged 4–12 years with regard to three common odor pairs and five enantiomeric odor pairs. The study protocol eliminated verbal and cognitive development bias, resulting in diminished age advantage of the older children in discrimination of enantiomers as compared to common odors.