Čichový systém: recepce, transdukce a mozkové dráhy

Čich zvířat, který funguje ve spojení s chutí, plní velmi důležité funkce: detekuje přítomnost jídla a poskytuje informace o možné důsledky jeho konzumace, přispívá k fyziologickým změnám trávení a dokonce vyvolává reakce vůči příslušníkům stejného druhu prostřednictvím feromony.

V tomto článku popíšeme hlavní aspekty čichového systémuna strukturální i funkční úrovni. Za tímto účelem přezkoumáme proces vnímání čichových podnětů, od příjmu ve smyslových neuronech nosní dutiny až po kognitivní zpracování v orbitofrontální kůře.

• Související článek: "Lebeční nervy: 12 nervů opouštějících mozek"

Čichové receptory

Nos, strukturovaný z etmoidní kosti a chrupavčité tkáně, je vnější částí lidského čichového systému. Otvory v nozdrách umožňují, že když vdechujeme vzduch, vonící molekuly (také známé jako „odoranty“) dosáhnou čichového epitelu, který se nachází v horní části nebo na střeše Nosní dutina.

Čichový epitel se skládá z vrstev tkáně pokryté hlenem, který se nachází v celé dutině nosní a má funkci rozpouštění vonných molekul a zadržování potenciálně nebezpečných částic pro plíce. Je to tady, ve slizové vrstvě epiteliální tkáně, kde se nacházejí

receptorové buňky pro vonné molekuly.

Tyto buňky jsou bipolární neurony specializované na příjem chemických sloučenin. Tato funkce probíhá na apikálním pólu neuronu, zatímco na opačném konci, bazálním pólu, synapta s čichovým bulbem překračujícím kost známým jako lamina cribrosa, který se nachází na bázi mozek.

Čichové bulby se nacházejí v samotném mozku, ve spodní části čelních laloků. Tyto struktury jsou součástí centrálního nervového systému, takže signály z čichového systému nemusí procházet thalamus, „reléová stanice“ zbytku smyslových podnětů, k dosažení primární kůry.

Od té doby bylo nalezeno více než tisíc různých typů receptorových neuronů pro vonné molekuly přijímače jsou vysoce specializované, takže každý z nich přenáší informace jednoho druhu zápachu.

• Související článek: "Čichová bulba: definice, části a funkce"

Přenos informací

Smyslová transdukce začíná, když ve vzduchu jsou vdechovány pachové molekuly a rozpustí se v hlenu nosní dutiny. Jakmile se to stane, receptory umístěné na apikálních pólech čichových neuronů detekují odoranty.

Když metabotropní receptorové řasy zachytí a udrží pachovou molekulu, aktivuje se druhý messengerový systém, který depolarizuje neuron. To způsobí, že z těla buňky budou vystřeleny akční potenciály, které budou přenášeny přes axon.

Jak jsme řekli, axony čichové neurony synaptují s dendrity neuronů umístěných v čichovém bulbu. To umožňuje nepřímé spojení mezi čichovým epitelem a mozkovou kůrou.

Neurony receptoru zápachu vytvářejí spojení se třemi různými typy neuronů v žárovce: mitrální a kulové buňky, které promítají čichové signály do vyšších oblastí mozku, a inhibiční periglomerulární interneurony, které modulují funkci dalších dvou typů.

Hlavní čichový systém

Existuje mezi nimi anatomické a funkční rozdělení hlavní čichový systém a příslušenství, také známý jako vomeronasální. Jak naznačuje jeho název, hlavní čichový systém je pro vnímání pachů relevantnější než vomeronasální, přestože hraje charakteristické role.

Hlavní systém začíná v mitrálních buňkách a v kouli čichového bulbu, které vysílají projekce na rhinencephalon, termín používaný k popisu souvisejících oblastí mozku čich. Kůra piriformis, která se nachází v mediální části spánkového laloku, je v tomto ohledu obzvláště důležité.

Z těchto oblastí se čichové informace přenášejí do dorsomediálního jádra thalamu, odkud se dostane do orbitofrontální prefrontální kůry. V této oblasti, která má na starosti rozhodování a emocionální zpracování, dochází k vnímání a rozlišování pachů.

Orbitofrontální kůra také dostává chuťovou stimulaci; Spolu s vůní to umožňuje vnímání chutí. Někdy mluvíme o „chemosenzorickém systému“, který má společně odkazovat na čich a chuť, velmi blízké z neurofunkčního hlediska.

• Související článek: "Časový lalok: struktura a funkce"

Doplňkový čichový nebo vomeronazální systém

Na rozdíl od hlavního čichového systému obsahuje vomeronazální pouze mitrální buňky. Ty se nacházejí v diferencované oblasti čichové baňky: vomeronazální orgán, kterému se také říká „přídavná čichová bulba“ a nachází se na úpatí etmoidu.

Tyto neurony nepromítají signály do neokortexu, ale do amygdaly a hypotalamu. Amygdala souvisí s učením emocí, zejména negativních, zatímco hypotalamus je klíčovou strukturou uvolňování hormonů, a proto zasahuje do základních funkcí, jako je žízeň, hlad, sexualita nebo regulace teplota.

Vomeronasální systém souvisí s chováním a fyziologickými reakcemi, ke kterým dochází v důsledku interakce se členy stejného druhu. Má zásadní roli v reprodukci, agresivitě a sociálním chování mnoha zvířat, ale není jasné, že je u lidí stále funkční.

Když mluvíme o pomocném čichovém systému, stojí za to zdůraznit úlohu feromonů, chemických sloučenin vylučovaných živé bytosti, které jsou zachyceny pouze zvířaty stejného druhu a jsou vnímány prostřednictvím vomeronazálního orgánu.