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Theses Year : 2021

Behavioral and physiological bases of relaxing and stimulating effects of odors and music

Bases comportementales et physiologiques des effets relaxants et stimulants des odeurs et de la musique

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Abstract

This doctoral thesis examines the psychological and physiological mechanisms as well as the factors involved in the relaxing and stimulating effect (emotional activation) of pleasant odors, building on research work from the music domain. In Studies 1a and 1b, we observed that the modulation of the activation induced by odors influenced temporal information processing by speeding-up or slowing-down the rate of the internal clock pacemaker, similarly to what was previously reported using musicalstimuli. Moreover, prior verbalsuggestion attributing incongruent activation properties to the odors eliminated these effects, highlighting the importance of a priori expectancies on olfactory-induced emotions. In addition, Study 1c showed that odors did not impact the estimation of above-second durations, which then led us to consider attentional processes when analyzing olfactory activation effects. Study 2 was based on the fact that tempo is regarded as the main musical factor in the modulation of activation, indirectly reflecting the rate of the internal clock pacemaker. We observed that out of two musical excerpts only varying on tempo, participants preferred the slowest one in the presence of a relaxing odor (strawberry), and the fastest one in the presence of a stimulating odor (lemon), while odors were presented within the room at a subliminal level. In Study 3, we evidenced physiological relaxing effects of music (slow classical orchestral excerpts) and odor (lavender) on the Autonomous Nervous System following a cognitive stress. However, these effects were mediated through distinct neurophysiological mechanisms since music acted via the Parasympathetic Nervous System (as reflected by an influence on high frequency component of heart rate variability) whereas the odor operated via the sympathetic Nervous System (as reflected by an influence on electrodermal activity). Strikingly, when music and odor were conjointly presented, no relaxing effect was observed. Finally, in Study 4, we examined whether the variations of the concentration of olfactory stimuli impacted activation judgments using two separate unipolar scales. We observed that some odors could be perceived as both relaxing and stimulating for a same intensity, or that the predominant emotion could switch as a function of increasing intensity. Overall, these results stress the need to reevaluate the relevance of relying on bipolar scales to estimate the perception of relaxing and stimulating activation properties of odors. To conclude, we propose that psychological and neurophysiological mechanisms involved in the activation effects of odors should gain to be envisioned within a theoretical framework of emotions which does not oppose relaxing and stimulating properties. Top-down processes should also be considered, such as participant expectancies as well as the specificity of semantic representation of emotionalstimulations, especially between sensory modalities.
Cette thèse examine les mécanismes psychologiques et physiologiques et les facteurs d’influence impliqués dans les effets relaxants et stimulants (dimension émotionnelle d’activation) d’odeurs plaisantes, en s’appuyant sur les travaux réalisés dans le domaine de la musique. Dans les études 1a et 1b, nous avons observé qu'à l'instar de certaines musiques, la modulation de l'activation par certaines odeurs se traduit par une influence du fonctionnement du système de traitement de l’information temporelle via l'accélération ou la décélération de la cadence du pacemaker de l'horloge interne. De plus, des suggestions verbales préalables assignant aux odeurs des propriétés d’activation incongruentes étaient à même d’annuler ces effets, témoignant de l’importance des attentes a priori des sujets sur les émotions induites par les odeurs. En outre, les résultats de l’étude 1c ont montré que les odeurs n’impactaient pas l’estimation de durées supérieures à la seconde, justifiant l’intérêt de considérer par la suite les processus attentionnels dans l’analyse des effets d’activation olfactifs. L’étude 2 reposait sur le fait que le tempo est considéré comme le principal facteur musical de modulation de l'activation, reflétant la cadence du pacemaker de l’horloge interne. Nous avons observé dans l’étude 2 que les sujets préfèrent des extraits relaxants ayant un tempo plus lent en présence d’une odeur relaxante et les extraits stimulants ayant un tempo plus rapide en présence d’une odeur stimulante, et ce alors que les odeurs étaient présentées de façon subliminale. Au niveau physiologique, nous avons pu mettre en évidence, dans l’étude 3, des effets relaxants de la musique et des odeurs sur le système nerveux autonome après un stress cognitif, mais agissant via des mécanismes neurophysiologiques distincts : le système nerveux parasympathique pour la musique (influence sur la bande de hautes fréquences de la variabilité du rythme cardiaque) et le système nerveux sympathique pour l’odeur relaxante (influence sur l’activité électrodermale). Paradoxalement, lorsque musique et odeur étaient présentées de façon conjointe, aucun effet relaxant n’était observé. Enfin, dans l’étude 4, nous avons manipulé la concentration des odorants pour en estimer l’impact sur des jugements d’activation établis sur la base de deux échelles unipolaires séparées. Nous avons ainsi pu observer que certaines odeurs pouvaient être perçues comme étant à la fois relaxante et stimulante pour une même intensité, ou bien encore que l’émotion prédominante pouvait changer d’une intensité à l’autre. Ces résultats remettent en cause l’utilisation classique (et encore prépondérante dans le domaine des émotions sensorielles) d’échelles bipolaires opposant le caractère relaxant au caractère stimulant. En conclusion, nous proposons que l’étude des mécanismes psychologiques et neurophysiologiques impliqués dans les effets d’activation des odeurs devrait désormais s’inscrire dans un cadre théorique des émotions n’opposant pas nécessairement les propriétés relaxante et stimulante, et prenant en compte les processus top-down, en particulier les attentes des sujets et la spécificité des représentations sémantiques des stimulations affectives, notamment entre différentes modalités sensorielles.
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Dates and versions

tel-03844240 , version 1 (08-11-2022)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03844240 , version 1

Cite

Alessia Baccarani. Bases comportementales et physiologiques des effets relaxants et stimulants des odeurs et de la musique. Neurosciences [q-bio.NC]. Université de Bourgogne Franche-Comté, 2021. Français. ⟨NNT : 2021UBFCH045⟩. ⟨tel-03844240⟩
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