Olfaktorisk system: modtagelse, transduktion og hjernebaner

Lugtesansen for dyr, der fungerer sammen med smag, opfylder meget vigtige funktioner: den registrerer tilstedeværelse af mad og giver information om mulige konsekvenser af dets forbrug, bidrager til de fysiologiske ændringer i fordøjelsen og fremkalder endda reaktioner over for medlemmer af den samme art gennem feromoner.

I denne artikel vil vi beskrive de vigtigste aspekter af olfaktoriske systembåde strukturelt og funktionelt. For at gøre dette vil vi gennemgå processen med opfattelse af olfaktoriske stimuli, fra modtagelse i sensoriske neuroner i næsehulen til kognitiv behandling i orbitofrontal cortex.

• Relateret artikel: "Kranienerver: De 12 nerver, der forlader hjernen"

Olfaktoriske receptorer

Næsen, der er struktureret fra ethmoidbenet og bruskvævet, er den ydre del af det humane olfaktoriske system. Åbningerne i næseborene tillader, at når vi inhalerer luft, de lugtende molekyler (også kendt som "lugtstoffer") når olfaktorisk epitel, som er placeret i den øverste del eller taget af Næsehulen.

Lugtepitelet består af lag af væv dækket med slim, som findes i hele hulrummet nasal og har den funktion at opløse lugtende molekyler og fastholde potentielt farlige partikler for lunger. Det er her, i slimlaget i epitelvævet, hvor de findes receptorceller for lugtende molekyler.

Disse celler er bipolare neuroner specialiseret i modtagelse af kemiske forbindelser. Denne funktion finder sted ved neuronens apikale pol, mens den modsatte ende, basalpolen, synapta med olfaktorisk pære, der krydser knoglen kendt som lamina cribrosa, som er placeret ved bunden af hjerne.

De olfaktoriske løg er placeret i selve hjernen, i den nedre del af frontallapperne. Disse strukturer er en del af centralnervesystemet, så signaler fra olfaktoriske system behøver ikke at passere gennem thalamus, "relæstationen" for resten af ​​sensoriske stimuli, for at nå den primære cortex.

Mere end tusind forskellige typer receptorneuroner for lugtende molekyler er fundet siden modtagere er højt specialiserede, så hver af dem sender information af en enkelt art af lugtstof.

• Relateret artikel: "Olfactory pære: definition, dele og funktioner"

Informationstransduktion

Sensorisk transduktion begynder når luftbårne lugtende molekyler inhaleres og opløses i slimhinden i næsehulen. Når dette er sket, registrerer receptorerne placeret ved de apikale poler i de olfaktoriske neuroner lugtstofferne.

Når de metabotropiske receptorcilia fanger og bevarer et lugtende molekyle, aktiveres et andet messenger -system, der depolariserer neuronen. Dette får handlingspotentialer til at blive affyret fra cellelegemet, der vil blive transmitteret gennem axonen.

Som vi har sagt, axoner af olfaktoriske neuroner synapt med dendritter af neuroner placeret i olfaktorisk pære. Dette tillader den indirekte forbindelse mellem olfaktorisk epitel og hjernebarken.

Lugtende receptorneuroner opretter forbindelser med tre forskellige typer neuroner i pæren: mitral- og kugleceller, som projekterer olfaktoriske signaler til højere områder i hjernen og hæmmende periglomerulære interneuroner, som modulerer funktionen af ​​de to andre typer.

Det vigtigste olfaktoriske system

Der er en anatomisk og funktionel opdeling mellem det vigtigste olfaktoriske system og tilbehør, også kendt som vomeronasal. Som navnet angiver, er det vigtigste olfaktoriske system mere relevant for opfattelsen af ​​lugt end vomeronasal, selvom det spiller karakteristiske roller.

Hovedsystemet begynder i mitralceller og i bolden i olfaktorisk pære, der sender fremskrivninger til rhinencephalon, et udtryk, der bruges til at beskrive hjernens områder relateret til lugtesansen. Piriformis cortex, som er placeret i den mediale del af tindingelappen, er især vigtig i denne henseende.

Fra disse områder overføres olfaktorisk information til thalamus dorsomediale kerne, hvorfra den når den orbitofrontale præfrontale cortex. I denne region, der er ansvarlig for beslutningstagning og følelsesmæssig behandling, finder opfattelse og diskrimination af lugt sted.

Orbitofrontal cortex modtager også smaglignende stimulering; Sammen med lugt giver dette mulighed for opfattelsen af ​​smag. Nogle gange taler vi om det "kemosensoriske system" for sammen at henvise til lugtesans og smag, meget tæt set fra et neurofunktionelt synspunkt.

• Relateret artikel: "Temporal lap: struktur og funktioner"

Tilbehøret olfaktorisk eller vomeronasalt system

I modsætning til det vigtigste olfaktoriske system indeholder vomeronasal kun mitralceller. Disse er placeret i en differentieret region af olfaktorisk pære: vomeronasal -organet, som også kaldes "tilbehør olfaktorisk pære" og er placeret ved bunden af ​​ethmoid.

Disse neuroner udsender ikke signaler til neocortex, men til amygdala og hypothalamus. Amygdala er relateret til at lære følelser, især negative, mens hypothalamus er nøglestrukturen i frigivelse af hormoner, hvorfor det griber ind i grundlæggende funktioner som tørst, sult, seksualitet eller regulering af temperatur.

Det vomeronasale system er relateret til adfærd og fysiologiske reaktioner, der opstår på grund af interaktion med medlemmer af samme art. Det har en grundlæggende rolle i reproduktion, aggressivitet og social adfærd hos mange dyr, men det er ikke klart, at det stadig er funktionelt hos mennesker.

Når man taler om det ekstra olfaktoriske system, er det værd at fremhæve rollen som feromoner, kemiske forbindelser udskilt af levende væsener, der kun fanges af dyr af samme art og opfattes gennem vomeronasalorganet.