Background/Aim: Little is known about the clinical significance of phantosmia. The literature on phantosmia indicates that this symptom has a wide range of differential diagnoses. However, most cases of phantosmia remain of unknown origin. Our goal was to follow up patients with idiopathic phantosmia, with special regard to improvement rates and possible severe health conditions preceded by phantosmia of unknown origin. Methods: Forty-four patients with idiopathic phantosmia which had consulted our Ear-Nose-Throat Smell and Taste Clinic over the last 10 years were contacted by telephone and underwent a structured medical interview. Results: None of the patients had eveloped any severe health condition or Parkinson’s disease. More than 5 years after the occurrence of hantosmia, more than 50% of the patients experienced disappearance (31.8%) or improvement (25%). In the remaining cases, phantosmia did not change (38.7%) or became worse ( ! 5%). Conclusion: The main findings of the present study were that idiopathic phantosmia improves or disappears in almost two thirds of the patients after more than 5 years, and that idiopathic phantosmia seems to be more likely a harmless symptom rather than a reliable predictor of early Parkinson’s disease or other severe diseases. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

The present thesis work represents a novel and reliable strategy to develop highly sensitive, highly selective, and low-cost graphene-based gas sensors towards inorganic gases detection (NH3, PH3) and volatile organic compounds (VOCs) sensing at room temperature. The developed strategy may allow for gas detection, odor recognition of a wide spectrum of odor molecules, as well as detection of volatile organic compounds (VOC) in an extensive variety of domains, e.g., environmental monitoring, public security, smart farming, or disease diagnosis (e.g., lung cancer, COVID-19).

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.

Introduction The human sense of smell has different functions which can be categorized as “food,” “social,” and “environment.” Different questionnaires about the importance of olfaction in adults are available, but little attention has been paid to children and adolescents. Therefore, we aimed to develop a questionnaire about children’s personal significance of olfaction (ChiPSO). Methods The questionnaire was developed in two steps. The first questionnaire included 33 statements about the importance of olfactory information in daily life — covering three subscales “food,” “environment,” and “social” administered to 191 participants (mean age: 14.4 ± 1.7 years). The five best fitting items of each subscale were chosen for the final 15-item questionnaire. In the second part, we administered the developed questionnaire to 208 children and adolescents (mean age: 11.5 ± 3.5 years) who additionally underwent olfactory testing to investigate the association between olfactory function and questionnaire results. Participants were separated in two age groups: (i) 6–11 years (children), (ii) 12–17 years (adolescents). Results A significant influence of age on the total ChiPSO score and all three subscales with adolescents scoring higher than children was found. Additionally, there was a significant influence of sex in adolescents on total ChiPSO score and subscales “social” and “food” with girls scoring higher than boys. Conclusion We report an association between questionnaires results and olfactory performance. Additionally, olfactory information seems to be more important to adolescents compared to children and girls compared to boys. Implications The ChiPSO questionnaire is a practical tool to evaluate the importance of olfactory information in children and adolescents aged 6–17 years.

Hintergrund: Der Geruchssinn spielt eine wichtige Rolle in unserem täglichen Leben, während sein Fehlen erhebliche Auswirkungen auf das Leben von Menschen mit Geruchsstörungen hat, einschließlich Veränderungen in ihrer geistigen, sozialen und körperlichen Gesundheit. Der Verlust des Geruchssinns kann eine Vorstufe zu schweren neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer sein, und kann mit depressiven Symptomen einhergehen. Daher sollten Menschen mit Riechverlust adäquat untersucht und behandelt werden. In den drei zu einer Arbeit zusammengefassten Veröffentlichungen wurde die MRT zur Untersuchung der Riechfunktion und ihrer Plastizität eingesetzt, vor allem bei Patienten mit Riechstörungen. Publikation 1 befasste sich mit der Verbesserung bestehender Methoden zur Bewertung des Volumens des Bulbus olfactorius (OB) hinsichtlich der strukturellen Bewertung der Riechfunktion. Publikation 2 befasste sich mit der funktionellen Plastizität des olfaktorischen Systems bei Patienten mit angeborener und erworbener Anosmie, wenn der olfaktorische Input fehlt. Publikation 3 befasste sich mit der Plastizität des chemosensorischen Systems am Beispiel der gewohnheitsmäßigen Exposition zu trigeminalen Gerüchen. Methoden: In Publikation 1 wurden 52 Probanden einer 3-T-MRT Untersuchung des Gehirns unterzogen. Alle Probanden wurden mit der 'Sniffin' Sticks'-Testbatterie auf ihre orthonasale Riechfunktion hin getestet. Mit Hilfe der AMIRA®-Software berechneten zwei geschulte Beobachter das OB-Volumen mit einem manuellen Segmentierungsverfahren, der planimetrischen manuellen Konturierung (PMC) (Fläche in mm3). Mit ITK-SNAP®-Software verwendeten die gleichen Beobachter die neue Methode 'box-frame' zur Berechnung des OB-Volumens. Zunächst wurde die Anzahl der Schichten (Länge) mit deutlicher Erkennbarkeit des OB notiert. Bei der Box-Methode wurde angenommen, dass Höhe und Breite der Markierungen in einem Winkel von 90° zueinander stehen. Das Volumen wurde als Vielfaches von L x B x H (Scheibendicke in mm3) berechnet. Bei divergenten Befunden wurde ein dritter Beobachter herangezogen, und die zwei am nächsten liegenden Volumina mit weniger als 10 % Unterschied zur weiteren Betrachtung ausgewählt. In Publikation 2 wurden 40 Probanden mit 3-T-fMRT untersucht. Davon waren 18 gesunde Probanden, 14 waren Probanden mit kongenitaler Anosmie und 8 hatten eine idiopathische Anosmie. Den Probanden wurden 36 Wörter mit starker olfaktorischer Assoziation (OW) und 36 Kontrollwörter mit geringer oder keiner olfaktorischen Assoziation (CW) präsentiert. Die Teilnehmer wurden angewiesen, die Anweisungen und Wörter zu lesen. Vor den Wortblöcken wurden die Teilnehmer darauf hingewiesen, sich auf die olfaktorischen Aspekte der angezeigten Wörter zu konzentrieren, um eine Erwartung für im Folgenden gezeigten Wörter zu wecken und um die OW- von den CW-Blöcken klar zu trennen. Geruchsbezogene semantische Unterschiede wurden als Kriterium für die Unterscheidung zwischen den Aktivierungen gewählt. Wir verglichen vor allem Aktivierungsphasen, in denen OW erwartet wurden mit denjenigen, in denen OW gelesen wurden. In Publikation 3 nahmen 40 gesunde Probanden an einer fMRT-Untersuchung teil. Ein Teil der Probanden kaute regelmäßig Kaugummi mit Minzegeschmack (GC, n = 20), ein anderer Teil verwendete nie bzw. sehr selten Kaugummi oder andere Lebensmittel mit Minzgerüchen, z.B. Pfefferminztee (N'GC, n = 20). Mit Hilfe eines computergesteuerten Olfaktometers wurden den Probanden in vier separaten Sitzungen zwei „trigeminale Gerüche“ (Pfefferminze und Minze) und zwei „olfaktorische Gerüche“ (Kirsche und Erdbeere) verabreicht. Nach jeder Sitzung bewerteten die Probanden die Intensität und die Angenehmheit der angebotenen Gerüche. Ergebnisse: In Publikation 1 berechneten wir die OB-Volumina mit beiden Techniken und fanden vergleichbare Ergebnisse. Für die von beiden Beobachtern berechneten Volumina wurde eine hohe Korrelation festgestellt. Für die manuelle Segmentierung betrug Cronbachs α 0,91 bzw. 0,93 für das rechte bzw. linke OB-Volumen, während für die Box-Frame-Methode α 0,94 bzw. 0,90 für das rechte bzw. linke OB-Volumen betrug. In Publikation 2 zeigten die Teilnehmer mit idiopathischer und congenitaler Anosmie während der Erwartung der OW eine stärkere Aktivierung im posterioren OFC, die sich bis zur rechten Insula, dem Caudatum und dem fronto-medialen OFC erstreckte. Während des Lesens der OW zeigten Teilnehmer mit congenitaler Anosmie eine stärkere Aktivierung im posterioren OFC, die bis zur Insula reichte. In Publikation 3 zeigte die GC-Gruppe eine höhere trigeminale Empfindlichkeit im Vergleich zur N'GC-Gruppe. Olfaktorische Gerüche aktivierten den bilateralen insulären Kortex und die Amygdala. Neben den olfaktorischen Bereichen (Amygdala, insulärer Kortex) führten trigeminale Gerüche auch zu Aktivierungen im rechten Thalamus und der rechten Substantia nigra. In der GC-Gruppe führten olfaktorische Gerüche zu einer stärkeren bilateralen Aktivierung des insularen Kortex als in der N‘GC-Gruppe, während für trigeminale Gerüche keine derartigen Unterschiede beobachtet wurden. GC-Probanden schienen auf trigeminale chemosensorische Reize empfindlicher zu reagieren. Schlussfolgerungen: Mit der Veröffentlichung 1 konnten wir eine neue zuverlässige Methode vorstellen, die plastische Veränderungen auf der Ebene des OB auf effiziente Weise messbar macht. Die Methode ist zeitsparend und erfordert nur einen geringen technologischen Aufwand, was in die klinische Routine bedeutsam ist. Damit können strukturelle plastische Veränderungen des zentralnervösen Riechsystems zu diagnostischen Zwecken effektiv genutzt werden. In Publikation 2 fanden wir funktionelle Plastizität bei Patienten mit angeborener und erworbener Anosmie. Dieser Ansatz zeigte eine Aktivierung in den sekundären Geruchsregionen wie dem posterioren OFC, die sich bei Menschen mit angeborener Anosmie im Vergleich zu Riechgesunden bis zur Insula ausdehnte. Diese Aktivität ist am ehesten im Zusammenhang mit multisensorischer Integration zu sehen, was wiederum auf kompensatorische Mechanismus für die Verarbeitung semantischer Geruchsinformationen bei fehlendem Riechvermögen schließen lässt. In Publikation 3 untersuchten wir die Plastizität des chemosensorischen Systems bei gewohnheitsmäßiger Exposition zu trigeminalen Gerüchen. Gegenüber selektiv olfaktorischen Aktivierungen gibt es Überlappungen aber auch deutliche Unterschiede in der Peripherie und im ZNS, wie trigeminale Gerüche verarbeitet werden. Erwartungsgemäß schienen Teilnehmer mit habituellem Minzgebrauch empfindlicher auf trigeminale chemosensorische Reize zu reagieren. Dies führte jedoch nicht zu Unterschieden in der zentralnervösen Aktivierung für trigeminale Reize. Vielmehr erschienen trigeminale Gerüche für die Gruppe mit geringem Minzkonsum bedeutungsvoller und erregender. In der Summe zeigen die Arbeiten, dass das chemosensorische System außerordentlich plastisch ist, auf stuktureller und funktioneller Ebene und wir uns ständig an unsere Umwelt anpassen.:List of Abbreviations 1 List of figures 1 List of Tables 3 Introduction 4 Olfactory system 4 Olfactory dysfunction 5 Anatomy of olfactory system 6 Chemosensory assessment 8 Psychophysical olfactory tests 8 Psychophysical Trigeminal tests 9 Electrophysiological tests - olfactory event related potentials (OERP) 10 Functional magnetic resonance imaging (fMRI) 10 Publication 1: Assessment of structural plasticity by measuring OB volume 11 Publication 2: Assessing functional plasticity using bottom- up and top- down olfactory processing 12 Publication 3: Assessing plasticity of chemosensory system 12 Methods 13 Method 1 13 Publication 1- A novel technique for olfactory bulb measurements 13 Method 2 18 Publication 3- Habitual Exposure to Trigeminal Stimuli and Its Effects on the processing of Chemosensory Stimuli 18 Contributions in publications 20 Publication 1: 20 Publication 2: 20 Publication 3: 20 Abstract of publication 1 21 Publication 2 (Second study): Neural processing of olfactory‑related words in subjects with congenital and acquired olfactory dysfunction 31 Abstract of publication 2 31 Publication 3 (Third study) Habitual Exposure to Trigeminal Stimuli and Its Effects on the processing of Chemosensory Stimuli 40 Abstract of publication 3 40 Discussion and Outlook 49 Summary in German 55 Hintergrund 55 Methoden 55 Ergebnisse 56 Schlussfolgerungen 56 Summary in English 58 Background 58 Hypothesis 58 Methods 59 Results 59 Conclusions 60 References 61 Curriculum vitae 80 List of scientific publications 82 Anlage 1 84 Anlage 2 85

Purpose The aim of the study was to investigate whether olfactory fluctuations (OF) are pronounced in patients with sinonasal olfactory dysfunction (OD). - Methods The retrospective investigation included patients aged 18 years or older, who consulted a tertiary referral center for olfactory loss. Patients with normal smell function were excluded. Patients answered a structured questionnaire about their olfactory symptoms, with specific questions related to the presence of OF and its average frequency, amplitude, duration, time since most recent OF, and associated symptoms of self-reported OF. Patients also underwent clinical evaluation including a structured medical history and physical examination including nasal endoscopy. In addition, we assessed orthonasal olfactory function using Sniffin’ Sticks, and gustatory function using “taste sprays”. - Results Participants included 131 men and 205 women (n = 336), aged 18 to 86 years (mean 50, SD 16). Patient-reported fluctuations occurred most frequently in sinonasal (38%), idiopathic (29%), and postviral (29%) OD. Amplitude of OF was highest in postviral OD (p = 0.009). Average frequency, duration, and the time since the most recent fluctuation were not significantly different between groups (all p’s > 0.42). Odor discrimination (p = 0.002) and identification (p = 0.017) scores were higher among those individuals with OF. - Conclusion Amplitude of OF may help distinguish postviral from other causes of OD, especially in patients presenting with equivocal symptoms of sinonasal disease.

No description available.

The present study aimed to investigate intranasal trigeminal sensitivity in a large sample of patients with anosmia due to different etiologies. We investigated the trigeminal detection threshold for formic acid in healthy controls (n = 96) and patients with anosmia due to head trauma (n = 18) or sinonasal disease (n = 54). Anosmics exhibited higher thresholds compared with normosmics (p < 0.001). In addition, thresholds were found to be higher in patients with posttraumatic anosmia compared to anosmics with sinonasal disease (p < 0.001). The data indicate that (1) loss of olfactory sensitivity in humans may be associated with a decreased sensitivity towards trigeminal stimuli and (2) alteration of intranasal trigeminal function is stronger in patients with posttraumatic anosmia compared to patients with sinonasal disease. This may have implications for the medicolegal investigation of anosmic patients where trigeminal stimuli are frequently used to assess the patient’s response bias. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Mit zunehmendem Alter lassen viele körperliche Funktionen nach, darunter auch das Riechvermögen und die Hautbarrierefunktion. Mit dem reduzierten Riechvermögen nehmen Lebensqualität und Wohlbefinden ab, der psychische Stress nimmt zu. Eine verminderte Hautbarrierefunktion korreliert mit einer fragilen Barriereintegrität und einer langsamen Barriereregeneration. Darüber hinaus ist bei jungen Probanden die Regeneration der Hautbarriere unter psychischem Stress verlangsamt und unter dem Einfluss sedierender Duftstoffe beschleunigt. Vergleichbare Untersuchungen mit älteren Probanden fehlen bis dato. Die Altershaut bedarf einer speziellen Pflege um die Hautbarrierefunktion zu festigen. Die Akzeptanz eines Produktes korreliert mit der Akzeptanz seines Duftes. Untersucht wurde, ob Hochbetagte definierte Duftfamilien präferieren und ob dieser potentiell präferierte Duft in einer Magistralrezeptur die Barriereregeneration katalysiert. In einer Fall–Kontroll–Studie mit Hochbetagten wurde durch die Darbietung der 5 Duftfamilien (Chypre, Fougère, Floral, Citral und Oriental) die Präferenz für Fougère gegenüber den anderen Duftfamilien festgestellt (p < .01) In einer einfach verblindeten Crossover-Studie wurde der Einfluss von Fougère auf die epidermale Barriere bei Hochbetagten untersucht. Im Seniorenheim (unselbstständige Hochbetagte, UH) sowie im eigenen Haushalt, selbstständig lebende Hochbetagte (SH) wendeten in der 1. Phase die Testemulsion A ohne Parfumöl (PÖ) und in der 2. Phase die Testemulsion B mit PÖ Fougère am Rücken und Dekolleté an. Die Phasen permutierten. Um den Einfluss des Duftes auf die Barriereregeneration an den Unterarmen zu untersuchen, wurde eine Barriereschädigung mittels Tesafilmabrisse bis zum dreifachen Anstieg des Basis-TEWL durchgeführt. Die Barriereregeneration ist bei den SH hochsignifikant schneller als bei den UH (p < .001). Die Anzahl der Tesafilm-Abrisse reflektiert die Barriereintegrität. Bei den UH wurden hochsignifikant weniger Tesafilm-Abrisse (M = 17) als bei den SH (M = 50) benötigt (p < .001), um einen Barriereschaden mit einem 3-fach erhöhten TEWL zu erreichen. Es ist davon auszugehen, dass SH in einer vergleichsweise guten psychischen Konstitution eine signifikant bessere Barriereintegrität aufweisen als die im Seniorenheim lebende UH. Unter dem Einfluss der Fougère-haltigen Emulsion regenerierte die Barriere bei den UH signifikant schneller als unter dem Einfluss der PÖ-freien Emulsion (p < .01): 70%ige vs. 53%ige Regeneration 24h nach Barriereschädigung, obwohl die Rezeptur nicht am Ort der Barriereuntersuchung (Unterarm) angewendet wurde. Der biologische Mechanismus bedarf weiterer Untersuchungen. Das PÖ Fougère wird für die Hautpflege der heutigen Hochbetagtengeneration empfohlen.

Objective: Allergic rhinitis (AR) and chronic rhinosinusitis with nasal polyps (CRSwNP) are of high importance in otorhinolaryngology. Some of their symptoms are related to changes in the nasal trigeminal sensitivity. The aim of this study was to compare nasal trigeminal sensitivity in patients with AR, CRSwNP, and healthy controls (HC). - Methods: A total of 75 individuals participated (age 19–78 years; 34 AR, 10 CRSwNP and 31 HC). Olfactory function was determined using the extended Sniffin’ Sticks test battery. Trigeminal sensitivity was assessed with CO₂ detection thresholds.Trigeminal negative mucosal potentials (NMP) and EEG-derived event-related potentials (ERP) were recorded in response to selective olfactory (phenylethyl alcohol) and trigeminal (CO₂) stimuli using high-precision air-dilution olfactometry. - Results: In comparison to HC, AR patients had lower CO₂ thresholds, also reflected in shorter peak latencies in NMP and trigeminal ERP measurements. CRSwNP patients had a decreased sensitivity for trigeminal stimuli, also reflected in prolonged trigeminal ERP latencies, and reduced olfactory function compared to HC. - Conclusion: AR patients seemed to be more sensitive to trigeminal stimuli than CRSwNP patients. Importantly, the differences could be shown on psychophysical and electrophysiological levels. The changes in trigeminal sensitivity appear to be present already at the level of the respiratory epithelium. The differences between the two groups may depend on the specific inflammatory changes accompanying each disorder, the degree of inflammatory activity, or duration of the inflammatory disorder. However, because the sample sizes are relatively small, these results need to be confirmed in the future studies with larger groups.