著者

野崎 利博 片山 大輔 安藤 努 関野 正樹 朴 啓彰

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55Annual, no.4AM-Abstract, pp.278, 2017 (Released:2017-09-13)

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脳底部への磁気刺激は海馬を疾患するアルツハイマー型認知症に対して有効な治療法となる可能性がある.本研究では基礎実験として,脳底部に極力近い位置から脳底部を刺激するための励磁コイル(口腔内コイル)を設計製作した.設計では口腔内に収まるサイズの条件下で,脳底部付近での磁束密度が極力大きくなるように口腔内コイルの仕様を最適化した.口腔内コイルに周波数3 kHz,最大電流1923 A(平均値)の単発パルス電流を印加した時,脳底部を想定した位置(海馬左右およびその周辺の視床左右,視床下部)に生じる磁束密度を計測した.ここではコイル角を変化させ,磁束密度に対する角度依存性を調べた.その結果,磁束密度は全ての脳底部位置について,口腔内コイル角が35~40 deg. 付近の時に最大値が得られた.また,頭部組織や器官ごとに磁気および電気的特性を与えた頭部モデルを用いて有限要素法による数値シミュレーションを実施した.その結果,磁束密度は全ての脳底部位置について,口腔内コイル角が35~40 deg. 付近の時に最大値が得られ実験結果との整合性がほぼ認められた.さらに脳の直接の刺激量である誘導電流密度を数値シミュレーションによって推定した.

著者

日本生体医工学会

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55Annual, no.Introduction, pp.3-133, 2017 (Released:2017-09-13)

著者

小川 武人 畑野 可奈美 藤岡 慧大 藤原 千尋 山本 健一郎 望月 精一

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.Annual56, no.Abstract, pp.S320, 2018 (Released:2018-09-14)

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シングルニードル透析は、一本の穿刺針で脱血と返血を交互に繰り返す透析手法である。その圧力や流量特性は通常の透析と異なるため、体外循環時の溶血に影響する可能性がある。そこで本研究では、牛血液を用いて通常の透析(二本の穿刺針)とシングルニードル透析とで溶血率について比較した。 牛血液それぞれ1 L を37℃の恒温槽にて撹拌し、通常透析では血液流量を200 mL/minとし、シングルニードル透析においては脱血時の設定血流量を200 mL/minとした。透析液は流さず、透析器は37℃の恒温槽に浸した。また、ブランクとして牛血液1 Lを恒温槽にて撹拌した。溶血率は血漿中のヘモグロビンの吸光度から算出した。 測定の結果、ブランクにおいても溶血率の上昇がみられた。これは撹拌によるものであると考えられた。通常透析とシングルニードル透析でのポンプおよび血液回路での溶血の影響をみるため、透析時の溶血率からブランクの溶血率の分を補正した。その結果、通常透析と比較して、シングルニードル透析で有意差は見られなかった。血液透析における溶血は、主に脱血時の陰圧による影響が大きいため、違いは見られなかったものと考えられた。 以上から、牛血液を用いた実験において、シングルニードル透析における流量特性が溶血に及ぼす影響については、通常透析との明確な違いが見られなかった。

著者

蘇日塔拉図 外山 寛 小杉 剛 木竜 徹 林 豊彦 飯島 淳彦 前田 義信 山崎 健

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.48, no.1, pp.98-105, 2010-02-10 (Released:2010-11-17)

参考文献数

17

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Visually induced motion sickness is one of the detrimental effects of video images on human psychosomatic state. Several studies for alleviating this effect have been cumulated in recent years. One of the studies reported that people with high heart rate tended to be immune to the motion sickness. This fact motivated us to assume that the increase of subjects' heart rate through physical exercise before video watching could prevent them from the motion sickness. Then we investigated the effects of video exposure with such pre-exercise on the motion sickness. First we recorded psychosomatic state of 23 volunteers using the simulator sickness questionnaire (SSQ) before and after watching extremely unpleasant video images of a mountain-bike ride capable of visually inducing motion sickness. Then we classified them into nausea and non-nausea groups, based on SSQ evaluation. Subjects' heart rate in nausea group increased gradually during video exposure, while that in non-nausea group was nearly constant. By imposing a 5-minute pre-exercise on 12 subjects in nausea group before video exposure, 10 subjects became immune to the motion sickness, demonstrating that the pre-exercise would be efficient for alleviating the motion sickness. In addition subjects' heart rate in nausea group remained at a higher level during video exposure than at rest, whereas it returned to the rest level immediately after the pre-excise without video exposure.

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.54, no.1, pp.38-40, 2016-02-10 (Released:2016-06-28)

著者

讃岐 徹治

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.Annual56, no.Abstract, pp.S5, 2018 (Released:2018-09-14)

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痙攣性発声障害は、喉頭に器質的異常や運動麻痺を認めない発声障害の一つで、発声時に内喉頭筋の不随意的、断続的な痙攣による発声障害をきたす疾患であり、国内外ともに内転型痙攣性発声障害に対する根本的な治療はない。チタンブリッジを用いた甲状軟骨形成術2型は、発声時に不随意的、断続的に強く内喉頭筋が内転することで声門が過閉鎖し症状が発現することに着目し、発声時に声門が強く内転しても声帯が強く閉まらないように甲状軟骨を正中に切開し、両側甲状披裂筋の付着部を甲状軟骨ごと外側に広げて固定する手術術式であり、京都大学名誉教授一色信彦先生により報告された。チタンブリッジは、世界に先駆けて開発された新規原理の医療機器で、本邦独自の医療技術である。本治療は、その有効性により患者のQOL向上に寄与し、標準治療になりうるものと考え、2014年より難治性疾患等克服研究事業でチタンブリッジの実用化に向けた研究「内転型痙攣性発声障害に対するチタンブリッジを用いた甲状軟骨形成術2型の効果に関する研究 」を開始した。チタンブリッジは、厚生労働省の先駆け審査制度指定品目医療機器第一号に2016年2月10日付けで指定を受け、翌年12月15日に先駆け指定品目の中ではじめて薬事承認された。我々がこれまで進めてきた医師主導治験による高度管理医療機器開発と先駆け審査指定後の開発について述べる。

著者

菊地 眞

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.53, pp.S122_01, 2015

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公的資金投入が消滅しても民間企業活動として自立・持続的に発展可能となるネットワーク構築が究極目標になる。自立要因が、研究~開発~上市の過程における資金調達であるならば、資金供給・調達を適時・適切に実現するような社会的インフラ構築も一義的要件となる。金融機関の医療機器開発に関する「正しい評価判定(目利き)機能」が不可欠だが、極めて未熟である状況を今後どのように改善していくのか具体的方策も必要となる。そもそも産業界の基本姿勢として、医療機器開発に「極めてリスクの高い開発対象」、「市場規模の狭さ」、「利益回収の不確かさ」、「医療界・医療人との交流機会の欠如」など様々なネガティブ要因が存在するのであれば、決定的因子に関して行政レベルから規制緩和や環境変化促進策などの課題として取り上げて具体的解決策を講じる必要がある。医療機器関連企業トップの経営マインドの偏り、企業内における新規開発意欲不足、能力不足、人材不足、海外展開経験不足など様々な要因が存在していると思われることから、それらの潜在的弱点も支援ネットワーク強化で果たして打破出来るのかも検討すべき事柄と考える。医師・医療スタッフの医療機器開発に対するモチベーションが高くなかったことがわが国の治療系機器開発が世界から後れを取ったことから、医学会をはじめとする医療関係者を如何にしてネットワークに取り込んでいくのかも検討しなければならない。

著者

赤澤 堅造

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.49, no.2, pp.341-343, 2011-04-10 (Released:2011-12-14)

著者

木竜 徹

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.44, no.4, pp.588-589, 2006 (Released:2008-05-29)

著者

吉田 直浩 浅川 徹也 林 拓世 水野 (松本) 由子

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.49, no.1, pp.91-99, 2011-02-10 (Released:2011-12-13)

参考文献数

30

被引用文献数

4

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The aim of this research was to evaluate the autonomic nervous reaction using photoploethysmography under the emotional stimuli. Twenty healthy adults (11 males and 9 females) with a mean age of 25.0±5.0 were assessed for their psychosomatic states using Cornell Medical Index (CMI) and classified into two groups: group I (healthy) and II-IV (neurotic tendency). The photoplethysmography under emotional stimuli using the audiovisual video footages for 40 seconds and during recalling the contents of the footages soon after the stimuli for 180 seconds was measured. These series were repeated three times. The emotional stimuli consisted of "positive stimuli" and "negative stimuli". The "positive stimuli" such as relaxed and pleasant stimuli could evoke a positive feeling, while the "negative stimuli" such as unpleasants #1 (human-relation problem) and #2 (fear) stimuli could evoke a negative feeling. Pulse waves from photoplethysmography were analyzed for estimating the pulse wave amplitude, reflection index (RI). and pulse wave length, and these values of two groups were compared using analysis of variance (ANOVA). The results showed that the pulse wave amplitudes of group I under and after the positive simuli were significantly larger than the amplitudes under and after the negative stimuli, respectively. On the other hand, there was no obvious difference of the pulse wave amplitudes of group II-IV between the positive and negative stimuli. RI of group I during and before the stimuli was smaller than the base line, and RI under the unpleasant #2 stimuli was smallest in all the stimuli. However, RI of group II-IV under the unpleasant #2 stimuli was largest in all the stimuli. The pulse wave length under the unpleasant #1 stimuli was significantly larger than the other stimuli, and the pulse wave length after the stimuli was significantly smaller than the base line. These results suggested that the autonomic nervous reaction under emotional stimuli would be regulated based on the psychosomatic states.

著者

三上 博史 坂上 友介 塩澤 成弘 牧川 方昭

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.53, no.5, pp.264-269, 2015

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Knee joint injuries frequently occur in individuals performing sport activities. Knee taping is found to reduce the burden on knee ligaments, particularly the patellar tendon. However, methods for quantitative verification of the kinetic effects of taping on the patellar tendon are limited. In this study, a measurement method using ultrasound imaging was developed to quantify the effects of knee taping on the patellar tendon, and the effects were verified in healthy subjects. The experiment was conducted under five conditions:no taping on the knee joint and taping by four different methods. To verify the differences in taping effect on the patellar tendon under five experimental conditions, we calculated the stress-strain curve from the cross-sectional area and elongation of the patellar tendon acquired using ultrasound imaging. Twelve healthy men (aged 22.6&plusmn;1.1 years) participated in the experiment. Each subject was asked to sit on a chair with the knee joint flexed at 90&deg;, extend the knee joint, and maintain the extension force for 3 s. During the last isometric contraction, the extension force was changed from 40, 80, 120, 160N to the maximum voluntary extension force of each subject. We succeeded to measure the elastic modulus of the patellar tendon under knee taping condition. The stress-strain curve under no taping condition was significantly different from all four taping conditions (<I>p</I><0.05).

著者

山田 恒夫 謝 継香

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55, no.5, pp.475, 2017

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<p>健康寿命の延伸の重要性が指摘されている今日、高齢になっても質の高い生活をおくるためには身体活動を生み出す諸機能を一定水準以上保持し続けることが望まれる。あらゆる身体活動は、筋肉骨格系、呼吸循環系そして神経系の正常な機能の発揮が必要である。老化に伴う筋肉骨格系、呼吸循環系そして神経機能を数量的に把握することにより、実年齢とは別の身体年齢を見える化することができ、さらにどの機能を訓練することで身体年齢を若返らせることができるかのシミュレーションも可能となる。 身体年齢算出のため健康スコアリング技術のひとつであるトータルボディスコア算出技術を活用して、企業の部長以上の実年齢と身体年齢を比較し、運動能力や身体組成、身体寸法、身体活性を分析した。トータルボディスコアは、もともと3次元ボディスキャンやCT、血液分析などの430項目の各種測定値の相関等を研究して身近で計測可能な16項目から身体年齢を算出できるようにしたものである。 ある企業の42名の部長以上の管理職・役員を測定したところ、平均実年齢52歳に対して平均身体年齢39歳という結果となった。過去1年間で様々な1000名の被験者の測定結果では平均実年齢と平均身体年齢はほぼ一致していた。このことから、部長以上に昇進する社員は、健康に対する自己管理が一般の人よりも優れているということがうかがえる。</p>

著者

トンタット ロイ 高野 渚 安藝 史崇 齊藤 元 水戸部 一孝

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.56, pp.S351, 2018

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<p>近年,身体への負担の少ない癌治療法として温熱療法(ハイパーサーミアと呼ばれる)が注目されている.本研究における加温方式は松木氏が提案したソフトヒーティング法である.これは,感温磁性体を患部に埋め込み,体外から高周波磁場を印加することにより,磁性体を誘導加熱させ患部だけを局所的に加熱する方式である.我々は,感温磁性体の温度依存の磁気特性による周囲磁場の乱れを体外に設置するピックアップコイルに生じる誘導起電力の変化として計測することで,磁性体の到達温度をワイヤレスで検知可能な温熱治療システムを研究している.これまでに,磁場印加用コイルの内側にピックアップコイルを設置する手法により,体表面から深さ4 cmまでの条件で温度変化が検知で可能であった.しかしながら,臨床応用するためにはさらに深部の条件において検知できることが望まれる.そこで,本報告では検知可能距離を延伸するために,新たに磁場キャンセル用コイルを加えたピックアップコイルを構築し,磁場印加用コイルとピックアップコイルが生体を挟んで向き合う対向型磁場印加検知ユニットを考案し,物理実験により妥当性を評価した.</p>

著者

松本 勉

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.44, no.1, pp.54-61, 2006 (Released:2008-02-27)

参考文献数

18

被引用文献数

1

著者

鈴木 航太 鈴木 達也 小野 弓絵

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学

巻号頁・発行日

vol.55, no.3, pp.137, 2017

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<p>中側頭回は視聴覚情報の統合を担っていると考えられており、音楽に合わせて指示されたステップを行う視聴覚統合運動タスク(ダンスゲーム)遂行時におけるステップの時間的正確性(スコア)と中側頭回活動の持続性には正の相関がみられる。本研究は中側頭回の易活動性がダンスゲームの上達過程に与える影響を調べるために、左中側頭回の活動を経頭蓋直流刺激(tDCS)により亢進、抑制したときの運動の時間的正確性の変化を計測した。18人の若年成人に対し、anode、cathode、shamの電気刺激をランダムな順番で異なる3実験日において適用し、tDCS刺激前1回と刺激後3回の繰り返し施行におけるスコアを比較した。被験者全体では、測定回数による主効果のみ有意であり、電気刺激の種類との交互作用はみられなかった。楽器あるいはタスクと同様のリズムゲームの経験により分類すると、経験者はanode刺激、未経験者はcathode刺激において繰り返し施行後のスコアが刺激前に比べて有意に増加した。電気刺激の効果が視聴覚と運動の統合を必要とする訓練の経験量の違いによって異なって現れたことから、ダンスゲーム課題遂行における中側頭回の役割は訓練によって可塑的に変化していることが示唆された。</p>

著者

加藤 雄樹 井村 誠孝 黒田 嘉宏 大城 理 南部 雅幸

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.50, no.1, pp.23-30, 2012-02-10 (Released:2012-07-13)

参考文献数

15

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Recently, in order to achieve the prevention or early detection of diseases, many studies have been carried out to measure physiological information in everyday life. The purpose of this study is to develop the mat-type device to measure physiological information fro6m the sole. ECG (Electrocardiogram) and PPG (Photoplethysmogram) that are the indices of the cardiovascular system were adopted as physiological information. ECG is measured by conductive coupling without using the paste and capacitive coupling that is able to obtain ECG and PPG with socks. PPG is obtained by measuring the reflected light to incident infrared light at periphery. PWV (Pulse wave velocity) which is the index of the arteriosclerosis is able to be calculated from ECG and PPG. The subjective experiment reveals that the developed system can measure ECG and PPG. In addition, the system can measure ECG and PPG in case of wearing socks. Moreover, by simultaneous measurement of blood pressure, PWV was calculated by the developed system and the good correlation was found between PWV and blood pressure. In addition, the experiment showed that the PWV were changed with the blood pressure changes due to exercise. Therefore, result of this experiment showed this system has the potential to monitor the condition of cardiovascular system, and suggested the possibility to estimate the blood pressure without compression by the cuff.

著者

大塚 誠也 黒崎 奏澪 小川 充洋

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55, no.5, pp.472, 2017

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<p>近年、Oculus Riftや PlayStation VRなどの3Dヘッドセットを用いた比較的安価なバーチャルリアリティ (VR) 環境が実現され、普及しつつある。VR 鑑賞中やVR環境下での労働時の生体計測のために、本研究では 3D ヘッドセットに組み込める生体計測を提案する。ヘッドセットを着用するだけで生体計測が可能となれば、VR環境下では必ず生体情報を取得可能となる。今回、最初の試みとして、VRヘッドセットに内蔵可能な光電脈波プローブを用いた脈波計測を行ったので報告する。光電脈波計測のために、小型の反射型プローブを開発し、被験者の前額部から脈波の導出を試みた。被験者は、光電脈波計測と同時にVRヘッドセットを着用した。計測に用いる光源には緑色LEDと近赤外LEDを試行した。結果、いずれの波長においても光電脈波を観察することができたが、近赤外を用いた光電脈波では、被験者の自発的な瞬目時に大きなアーチファクトを観察し、脈波を観察することができなかった。一方、緑色光電脈波においては、瞬目時においても安定した計測を達成することができた。また、緑色光電脈波において、VRモニタの明滅や被験者の呼吸などの影響を受けずに、脈波ピークを観測することが可能であった。以上の結果から、VRヘッドセットを着用しただけで計測を意識することなく光電脈波を計測可能なシステムの可能性が示されたものと考えられた。本研究の一部はJSPS科研費 15H02798の助成を受けたものです。</p>

著者

八木 雅和 谷口 達典 山田 憲嗣

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55, no.3, pp.164, 2017

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<p>医療・ヘルスケア機器イノベーションを実現する人材を育成するために、東北大学、東京大学、大阪大学が連携し、スタンフォード大学と提携して、2015年にジャパン・バイオデザインが設立された。そして、既に著しい成果を挙げているスタンフォード バイオデザイン プログラムをもとに4大学で開発し、実践集中型人材育成プログラム ジャパン・バイオデザイン フェローシッププログラムを2015年から共同で日本において実施している。本プログラムは、10ヶ月間で医療現場の問題・ニーズを探索・評価・定義し、解決策を創出して、最終的な事業化を目指すものである。昨年7月に第1期生が修了し、現在、第2期生がプロジェクトを推進中である。本講演では、まず、ジャパン・バイオデザインとは何なのか?これまでどのような活動を行ってきたのか、について報告する。そして、今後どのように展開するのかについて情報共有し議論する。また、このような中で、大阪大学での具体的な活動・成果、そして、将来展望について情報共有・議論する。</p>

著者

神山 英昇 北間 正崇 清水 久恵 山下 政司 横山 徹 小島 洋一郎 清水 孝一

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55Annual, no.Proc, pp.593-594, 2017-05-03 (Released:2017-09-13)

参考文献数

1

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We have proposed a noninvasive technique to observe an arteriovenous fistula using an optical transillumination image of a blood vessel. To improve the accuracy of inner-diameter measurement of the vessel, we examined the effectiveness of the imagesubtraction technique using multi-wavelength light sources. In the experiment, we fabricated a model-phantom to simulate a human forearm. It contained the tube filled with replaceable absorber liquid which simulated the blood in different wavelengths of illuminating light. The transillumination images of the blood column were recorded with the liquid of different absorption coefficients. The imagesubtraction technique was applied and the images were analyzed. With the subtraction, the sharpness of the column image was improved by 55%, and the error in the diameter measurement was reduced from 28% to 4%. This result verified the effectiveness of the image-subtraction to promote the clinical application of the proposed technique for the controlled care of the arteriovenous fistula.

著者

宇野 富徳 王 力群 三分一 史和 外池 光雄 金田 輝男

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.48, no.1, pp.59-65, 2010-02-10 (Released:2010-11-17)

参考文献数

17

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We investigated the olfactory “Kansei” information processing for two kinds of smells by measuring the brain activities associated with olfactory responses in humans. In this study, the brain activities related to discrimination and recognition of odors were examined using functional magnetic resonance imaging (fMRI). In experiment 1, odor stimuli (lemon-like and banana-like) were presented using a block design in a blinded manner, and the kind of fruits was identified by its odor. The frontal and temporal lobe, inferior parietal lobule, cingulate gyrus, amygdaloid body and parahippocampal gyrus were primarily activated by each odor based on conjunction analysis. In experiment 2, as a result of performing an oddball experiment using the odors of experiment 1, the active areas were mainly found in the temporal lobe, superior and inferior parietal lobule, insula, thalamus, supramarginal gyrus, uncus and parahippocampal gyrus. Moreover, these regions overlapped with the emotional circuit. These experimental results suggest that common brain activities accompany the discrimination and cognition associated with odor stimuli, which may underlie the olfactory responses relevant to the higher brain function and emotions associated with olfactory function.