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改变香烟渴望的嗅觉方法的认知和情感机制 (OdorCrave)

2026年7月9日 更新者:Michael A Sayette, PhD、University of Pittsburgh

改变香烟渴望的嗅觉方法背后的认知和情感机制:一项神经行为调查

拟议的研究在实验室内外使用 fMRI 和行为测量来研究愉快的嗅觉线索 (OCs) 对香烟渴望影响的神经行为机制。 研究人员计划将 278 名参与者随机分配到令人愉快的 OC 条件或气味空白(中性)条件,并且由于预期中途退出,预计将通过该协议运行 250 名成年(半女性)吸烟者,包括每天吸烟者和非每天吸烟者。 这项研究涉及三次访问。 在第一次访问中,参与者将完成基线呼吸一氧化碳读数、简短的气味阈值测试,并完成一系列自我报告措施。 在下一节课中,8 小时戒断尼古丁的参与者将接受 60 分钟的 fMRI 扫描,其中包括结构、静息状态和基于任务的数据收集。 fMRI 任务涉及完成一系列任务,这些任务旨在索引与发现与成瘾相关的关键神经网络相关的反应(例如,奖励处理、工作记忆)。 参与者还将接触到吸烟暗示以增加渴望,然后根据他们的情况(随机分配)将接受令人愉快或中性(气味空白)的 OC。 在第三节中,将收集行为数据,使用自我报告的冲动和与渴望相关的行为措施来测试愉快或中性 OC 对香烟渴望的影响。 最后,出于旨在为后续临床研究(超出本研究)提供数据的试点目的,参与者将另外完成为期 7 天的生态瞬时评估 (EMA) 协议,在该协议中他们将监测对香烟的渴望,并将在研究之外收集初始数据。实验室评估 OCs 对自然产生的渴望的影响。 据推测,愉快的 OC 会破坏渴望的大脑状态并减弱渴望(与中性嗅觉线索相比)。 此外,假设对认知和情感任务的神经反应的个体差异将揭示愉快 OC 渴望减少的机制的变化,并且个体差异将缓和愉快 OC 诱导的渴望缓解。 最后,还预计对愉快的 OC 的情绪反应将调解 OC 对渴望和吸烟相关过程的影响。

研究概览

详细说明

研究人员旨在对渴望进行全面分析,并测试愉快的嗅觉线索 (OC) 对缓解渴望的影响。 为实现这些目标,本研究将整合四种数据来源:(a) 被认为与渴望相关的个体差异; (b) 对认知任务的神经反应和对 OC 采样的行为(例如,面部动作编码系统测量)反应; (c) fMRI 和对吸烟后提示 OC 暴露的行为反应; (d) 与渴望和吸烟有关的 EMA 数据。 研究人员将把研究结果嵌入神经行为成瘾理论(双系统,iRISA)中,并将尝试确定可能从基于 OC 的干预中获益最多的个体。 大多数研究程序都是观察性的,因为它们旨在在不影响任何与健康相关的结果的情况下进行测量。 一项研究程序符合修订后的 NIH 干预指南,因为在受试者间设计中,当参与者被呈现愉快或中性(空白)嗅觉提示时,测量渴望、行为和大脑活动。 研究程序的细节在以下段落中概述。

概述 将通过一系列三个实验室会议收集数据。 戒烟兴趣不同的尼古丁剥夺吸烟者将对一组 OC 进行抽样。 参与者将接触到吸烟线索以诱发峰值渴望,然后接受之前的 OC 之一(随机分配给愉快或中性 OC)。 本研究将使用受试者间设计,参与者将在两个实验会话期间完成多项任务,其中一些任务更适合行为,其他任务更适合 fMRI 会话。 随后将进行为期一周的 EMA 协议,其中将评估 OCs 对渴望和吸烟的影响。 所有参与者将完成所有学习程序。

程序 第一个研究联系人包括电话筛选,以评估初步的纳入和排除标准,包括主要的 MRI 相关排除标准,例如体内金属。 然后,符合条件且感兴趣的参与者将参观实验室,完成大约 1 小时的参观,其中包括标准化评估。 此次访问期间收集的数据将主要用于表征样本。

在以下两个实验访问中,参与者将完成一系列常见程序。 首先,参与者将被要求在每次访问前至少戒烟 8 小时。 为确保戒烟,参与者将报告他们最后一次使用尼古丁的时间并记录一氧化碳 (CO)。 参与者还将展示他们的香烟盒和打火机,并使用首席调查员之前工作中使用的标准措施完成对基线渴望和情绪的简要评估。 此外,参与者还要接受气味取样程序。 他们将被要求嗅出 8 个 OC;在每个人之后,他们将通过结构化面试提供愉悦度、强度、熟悉度、诱发的情绪、情绪的评分,并向 OC 报告任何关联或记忆。 OC 呈现顺序是随机的。 然后,参与者将接受香烟提示暴露,以诱发高峰渴望。 处于令人愉快的 OC 条件下的参与者随后将嗅闻他们认为令人愉快的 OC,而那些随机分配到中性条件的参与者将收到气味空白。 在这些程序之外,两个实验会话不同。

第一个实验阶段将在筛选阶段的大约 1 周内(可能更多取决于扫描仪的可用性)进行,并将包括大约 60 分钟的 fMRI 扫描。 扫描的第一部分将涉及结构、静息状态和基于任务的数据收集(例如,Go/No-Go 以评估反应抑制;香烟提示暴露)。 这将允许识别与成瘾相关过程相关的单独指定的认知大脑状态(即神经指纹)。 然后,将在吸烟提示暴露操作(以诱导渴望)和嗅觉提示管理期间测量确定的感兴趣区域(ROI)的神经活动(BOLD)和功能和有效连接。 与中性嗅觉提示相比,这些数据将用于检查令人愉悦的渴望大脑状态的破坏。

在第二个实验阶段,参与者将接受一系列行为任务。 这再次包括吸烟提示暴露操作,然后是令人愉快或中性嗅觉提示的管理。 为了检查愉快与中性 OC 对渴望的影响,参与者将在整个过程中提供冲动评级和冲动行为测量(即,通过压力敏感挤压装置和面部影响测量的渴望)。 在 OC 采样过程中还将收集影响的行为测量,以检查对愉快的嗅觉线索的情绪反应如何调节嗅觉线索对渴望的影响。

最后的研究程序涉及为期 7 天的生态瞬时评估 (EMA) 协议,参与者将在其中监测他们对香烟的渴望,研究人员将收集试点数据以评估愉快与中性嗅觉刺激将如何控制这些现实生活中的渴望。

在这些实验过程中,感兴趣的主要结果涉及愉快与中性嗅觉线索(即气味空白)对吸烟冲动的影响。 研究人员还对确定在吸烟提示暴露期间和嗅觉提示暴露期间的神经激活模式是否更类似于那些随机分配到中性 OC 条件而不是愉快 OC 条件的人。 简而言之,分析将包括代表性相似性分析,其中通过 Pearson 相关性测量每个受试者不同大脑状态(渴望、吸烟后提示气味)的活动模式(神经指纹)的相似性。 大脑状态由 89 个图谱区域的 beta 系数模式表示,这些区域构成 fMRI 会话每个阶段的基础(例如,当受试者拿着香烟以诱发渴望时)。 这些模式相互关联(给每个受试者一个 Fisher-Z 变换的 r 系数),并在组分析中比较所得相关系数,该组分析测试令人愉快的气味组和中性/气味空白组之间的统计学显着差异. 感兴趣的次要结果包括等效分析,计算吸烟后提示气味诱导的大脑状态与在 fMRI 中完成的每个行为任务(即 N-back、Posner Cueing、延迟贴现、Go /No-Go)以量化和统计对比关键认知和情感过程的相对存在。

研究类型

介入性

注册 (实际的)

232

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Pennsylvania
      • Pittsburgh、Pennsylvania、美国、15260
        • The University of Pittsburgh

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

18年 至 49年 (成人)

接受健康志愿者

不

描述

纳入标准:

  • 18-49岁
  • 惯用右手
  • 流利的英语
  • 完整的嗅觉
  • 通过 MRI 安全检查,沿着这些路线需要 250 磅或更小才能安全进入 MRI
  • 除尼古丁或咖啡因外没有药物依赖
  • 必须符合口头自我报告和基线 CO 读数所确认的每天或不每天吸烟的两类吸烟者之一;每日吸烟者:必须每天抽 10-30 支香烟至少 12 个月,非每日吸烟者:必须在过去 30 天内吸烟 1-14 天,每天不超过 20 支香烟
  • 需要使用可用的智能手机才能完成研究的生态瞬时评估部分

排除标准:

  • 禁止使用尼古丁的医疗条件
  • 英语不流利
  • 文盲
  • 当前的神经或精神障碍
  • 目前的精神药物使用
  • MRI 禁忌症,如中风病史、怀孕、体内金属、动脉瘤病史或严重的头部外伤
  • 如果个人报告对我们研究中使用的气味有任何过敏反应,他们也将被排除在外。
  • 基线 CO 读数需要与我们的日常和非日常吸烟者标准一致,参与者才能被视为合格。 具体来说,我们计划排除极重度吸烟者(非剥夺 CO > 55,对他们而言,戒烟要求可能过于极端,无法对我们的 OC 操作进行敏感测试)和非剥夺 CO 读数 <10 PPM 的日常吸烟者,因为这会引起人们对他们的吸烟量足以被归类为每天吸烟者的担忧。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:基础科学
  • 分配:随机化
  • 介入模型:并行分配
  • 屏蔽:单身的

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:宜人的气味
在这种情况下,参与者将嗅到他们认为既令人愉快(在 1-9 等级上 > 5)又在香烟提示暴露后最强烈的嗅觉提示。 如果这种气味与他们自我报告的首选电子烟味道相同,我们将从评级为令人愉悦的气味中选择下一个最强烈的气味。
在令人愉快的气味条件下,每个参与者都会闻到一种气味,他们认为这种气味是被评为令人愉快的气味样本中最强烈的气味。 如果这种气味与他们自我报告的首选电子烟味道相同,我们将从评级为令人愉悦的气味中选择下一个最强烈的气味。 香草味、椰子味、巧克力味等气味一般,超市有售。 重要的是,研究人员并没有测试特定的气味,而是测试参与者对一系列气味的特殊反应。 换句话说,关键是实验条件下的每个参与者都会接收到他们最喜欢的气味,无论是哪种气味。
其他:气味空白
在这种情况下,参与者将在香烟提示暴露后嗅出中性嗅觉提示(气味空白)。
气味空白条件下的每个参与者都会嗅到中性嗅觉提示(气味空白)。 这涉及一个没有添加香味的容器。 这用作控制条件。

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
与中性嗅觉提示相比,令人愉悦的渴望大脑状态的破坏
大体时间:入学后1个月内;嗅觉提示给药前后
渴望大脑状态和嗅觉线索诱导的大脑状态之间 Fisher Z 变换相关系数的条件差异,其中大脑状态被索引为香烟线索(有和没有气味)和控制线索之间的 fMRI 对比
入学后1个月内;嗅觉提示给药前后
与中性 OC 暴露评估相比,在愉快的过程中观察到的渴望,控制前 OC 渴望评级
大体时间:fMRI 研究访问后 1 至 10 天;在使用嗅觉提示之前和之后
在 0 到 100 的范围内自我报告的冲动的条件差异,0 等于根本没有吸烟的冲动,100 代表“我曾经感受到的最强烈的吸烟冲动”
fMRI 研究访问后 1 至 10 天;在使用嗅觉提示之前和之后

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
与中性嗅觉线索相比,在愉悦过程中诱发的认知相关神经指纹的强度
大体时间:入学后1个月内;在 fMRI 扫描期间
每个认知域神经指纹与嗅觉线索诱导的大脑状态之间 Fisher Z 变换相关系数的条件差异
入学后1个月内;在 fMRI 扫描期间
与压力敏感挤压装置测量的中性、嗅觉线索相比,在愉悦期间观察到的渴望从高峰渴望到渴望的变化
大体时间:fMRI 研究访问后 1 至 10 天;嗅觉提示给药前后
测力计压力挤压装置行为反应的条件差异,测量为压力(强度 x 持续时间)
fMRI 研究访问后 1 至 10 天;嗅觉提示给药前后
由面部动作编码系统索引的对愉快嗅觉线索的情绪反应的中介作用,对愉快嗅觉线索对自我报告渴望的影响
大体时间:fMRI 研究访问后 1 至 10 天;嗅觉提示给药前后
情绪反应的中介作用,通过面部动作编码系统中的 Duchenne 微笑测量,对嗅觉线索对自我报告冲动的影响,使用 0-100 冲动评级量表进行索引
fMRI 研究访问后 1 至 10 天;嗅觉提示给药前后

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Michael A Sayette, PhD、The University of Pittsburgh
  • 首席研究员:Marc N Coutanche, PhD、The University of Pittsburgh

出版物和有用的链接

负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2021年12月1日

初级完成 (实际的)

2026年6月22日

研究完成 (实际的)

2026年6月30日

研究注册日期

首次提交

2021年5月17日

首先提交符合 QC 标准的

2021年5月23日

首次发布 (实际的)

2021年5月26日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2026年7月13日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2026年7月9日

最后验证

2026年6月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他研究编号

  • STUDY20070045
  • R01AT010896-01 (美国 NIH 拨款/合同)

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

是的

IPD 计划说明

在发表与本研究特定目标相关的数据的研究文章后,研究人员将在去标识化后向用户提供所有参与者数据(面部编码数据除外)和数据字典。 具体来说,去识别化的行为数据和相关材料将在开放科学基金会上提供。 去识别化的成像数据也将上传到开放科学基金会,非阈值 fMRI 统计图将在 NeuroVault 上公开提供。 最后,研究方法、假设和主要计划分析(包括将在基于 ROI 的分析中测试的特定区域)将在数据收集之前预先注册在开放科学框架 (OSF) 上。

IPD 共享时间框架

研究方法、假设和主要计划分析将在数据收集之前预先注册在开放科学框架 (OSF) 上。 在根据与本调查的特定目标相关的数据发表论文后,将根据访问请求提供去识别化数据以用于研究目的。

IPD 共享访问标准

同意数据共享协议的研究人员将可以使用去识别化的研究数据,该协议规定 (1) 承诺仅将数据用于非商业研究目的,以及 (2) 承诺使用适当的计算机技术保护数据。 NeuroVault 上的所有用户都可以公开使用无阈值的 fMRI 统计图。

IPD 共享支持信息类型

  • 研究方案
  • 树液
  • 分析代码

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

在美国制造并从美国出口的产品

不

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