Rezeptions-, Transduktions- und Gehirnwege des Olfaktorsystems

Der Geruchssinn von Tieren, der mit dem des Geschmacks zusammenarbeitet, erfüllt sehr wichtige Funktionen: Er erkennt das Vorhandensein von Nahrungsmitteln und gibt Aufschluss über die möglichen Folgen seines Verzehrs, trägt zu den physiologischen Veränderungen der Verdauung bei und löst sogar Reaktionen aus gegenüber Mitgliedern derselben Spezies durch Pheromone.

In diesem Artikel werden wir beschreiben die wichtigsten Aspekte des Riechsystems, sowohl strukturell als auch funktional. Dazu untersuchen wir den Prozess der Wahrnehmung von Riechreizen, von der Aufnahme in den sensorischen Neuronen der Nasenhöhle bis zur kognitiven Prozessierung im Orbitofrontalkortex..

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Die Riechrezeptoren

Die Nase, die aus dem Siebbeinknochen und dem Knorpelgewebe aufgebaut ist, ist der äußere Teil des menschlichen Riechsystems. Die Öffnungen der Nasenlöcher ermöglichen, dass beim Einatmen von Luft die Geruchsmoleküle (auch als "Riechstoffe" bezeichnet) das Riechepithel erreichen, das sich im oberen Teil oder in der Decke der Nasenhöhle befindet.

Das olfaktorische Epithel besteht aus Gewebeschichten, die mit Schleim bedeckt sind und sich in der gesamten Nasenhöhle befinden. Sie haben die Funktion, die Geruchsmoleküle aufzulösen und potentiell gefährliche Partikel für die Lunge zurückzuhalten. Hier, in der Schleimschicht des Epithelgewebes, werden sie gefunden Geruchsrezeptormolekülzellen.

Diese Zellen sind bipolare Neuronen, die auf die Aufnahme chemischer Verbindungen spezialisiert sind. Diese Funktion findet im apikalen Pol des Neurons statt, während das entgegengesetzte Ende, der Basalpol, synapse ist, wobei der Riechkolben den als Lamina cribrosa bekannten Knochen kreuzt, der sich an der Basis des Gehirns befindet..

Die Riechkolben befinden sich im Gehirn selbst, im unteren Teil der Stirnlappen. Diese Strukturen sind Teil des Zentralnervensystems, so dass die Signale des olfaktorischen Systems nicht durch den Thalamus, die "Relaisstation" der übrigen Sinnesreize, geleitet werden müssen, um den primären Kortex zu erreichen.

Es wurden mehr als tausend verschiedene Arten von Neuronen gefunden, die Geruchsstoffmoleküle erhalten, da die Rezeptoren hochgradig spezialisiert sind, so dass jeder von ihnen Informationen aus einer einzigen Geruchsstoffklasse überträgt.

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Weitergabe von Informationen

Die sensorische Transduktion beginnt, wenn Die von der Luft transportierten Geruchsmoleküle werden inhaliert und sie lösen sich im Schleim der Nasenhöhle auf. Sobald dies geschehen ist, erkennen die Rezeptoren in den apikalen Polen der Riechneuronen die Geruchsstoffe.

Wenn die Zilien des Rezeptors, metabotroper Typ, ein Geruchsmolekül einfangen und zurückhalten, wird ein System von zweiten Botenstoffen aktiviert, die das Neuron depolarisieren. Dies löst Aktionspotentiale aus dem Zellkörper aus, die durch das Axon übertragen werden.

Wie gesagt, die Axone von die Riechneuronen Synaptan mit den Dendriten von Neuronen, die sich im Riechkolben befinden. Dies ermöglicht den indirekten Zusammenhang zwischen dem Riechepithel und der Großhirnrinde.

Die Geruchsrezeptorneuronen stellen Verbindungen mit drei verschiedenen Arten von Neuronen in der Zwiebel her: die Mitralzellen und in Ball, die projizieren olfaktorische Signale in die oberen Regionen des Gehirns und periglomeruläre hemmende Interneurone, die die Funktion der beiden anderen Typen modulieren.

Das Hauptgeruchssystem

Es gibt eine anatomische und funktionale Trennung zwischen das olfaktorische Hauptsystem und das Zubehör, auch als vomeronasal bekannt. Wie der Name schon sagt, ist das Hauptsystem des Riechens für die Wahrnehmung von Gerüchen relevanter als das vomeronasale, obwohl es charakteristische Rollen erfüllt.

Das Hauptsystem beginnt in Mitralzellen und in der Kugel der olfaktorischen Zwiebel, die Projektionen an das Rhinencephalon sendet, ein Begriff, der verwendet wird, um die geruchsbezogenen Regionen des Gehirns zu beschreiben.. Die piriforme Kortikalis, die sich im medialen Teil des Schläfenlappens befindet, ist in dieser Hinsicht besonders wichtig.

Von diesen Bereichen wird die olfaktorische Information zum dorsomedialen Kern des Thalamus übertragen, von wo sie den präfrontalen Orbitofrontalkortex erreichen wird. In dieser Region findet die Entscheidungsfindung und emotionale Verarbeitung, Wahrnehmung und Unterscheidung von Gerüchen statt.

Der orbitofrontale Kortex erhält auch eine Geschmacksstimulation; Zusammen mit dem Geruch ermöglicht dies die Wahrnehmung von Aromen. Manchmal sprechen wir von "chemosensorischem System", um zusammen auf die Geruchs- und Geschmackssinne zu verweisen, aus neurofunktioneller Sicht sehr nahe.

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Das olfaktorische Zubehör oder das vomeronasale System

Im Gegensatz zum Hauptgeruchssystem enthält das Vomeronasal nur Mitralzellen. Diese befinden sich in einem differenzierten Bereich des Riechkolbens: das vomeronasale Organ, das auch als "Riechzwiebel" bezeichnet wird und ist an der Basis der Ethmoids.

Diese Neuronen projizieren keine Signale auf den Neokortex, sondern auf die Amygdala und den Hypothalamus. Die Amygdala bezieht sich auf das Lernen von Emotionen, insbesondere auf das Negative, während der Hypothalamus die Schlüsselstruktur bei der Freisetzung von Hormonen ist und somit in grundlegende Funktionen wie Durst, Hunger, Sexualität oder Temperaturregulierung eingreift.

Das vomeronasale System steht im Zusammenhang mit Verhaltensweisen und physiologischen Reaktionen, die aufgrund von Interaktionen mit Angehörigen derselben Spezies auftreten. Es hat eine grundlegende Rolle bei der Fortpflanzung, Aggressivität und dem Sozialverhalten vieler Tiere, aber Es ist nicht klar, dass es beim Menschen funktionsfähig bleibt.

Wenn man über das Nebengeruchssystem spricht, ist die Rolle der Pheromone zu erwähnen, chemischen Verbindungen, die von Lebewesen ausgeschieden werden, die nur von Tieren der gleichen Art eingefangen und durch das Vomeronasalorgan wahrgenommen werden..