Olfaktorisches System: Rezeption, Transduktion und Gehirnwege

Der Geruchssinn von Tieren, der mit dem Geschmackssinn zusammenarbeitet, erfüllt sehr relevante Funktionen: Er erkennt das Vorhandensein von Nahrung und gibt Aufschluss über die mögliche Folgen seines Verzehrs, trägt zu den physiologischen Veränderungen der Verdauung bei und provoziert sogar Reaktionen bei Artgenossen durch die Pheromone.

In diesem Artikel beschreiben wir die wichtigsten Aspekte des olfaktorischen Systems, sowohl auf struktureller als auch auf funktionaler Ebene. Dazu untersuchen wir den Prozess der Wahrnehmung olfaktorischer Reize, vom Empfang in den sensorischen Neuronen der Nasenhöhle bis zur kognitiven Verarbeitung im orbitofrontalen Kortex.

• Verwandter Artikel: "Hirnnerven: Die 12 Nerven, die das Gehirn verlassen"

Geruchsrezeptoren

Die aus Siebbein und Knorpelgewebe aufgebaute Nase ist der äußere Teil des menschlichen Geruchssystems. Die Öffnungen der Nasenlöcher ermöglichen, dass beim Einatmen der Luft die Geruchsmoleküle (auch sogenannte „Geruchsstoffe“) erreichen das Riechepithel, das sich im oberen Teil oder Dach des Nasenhöhle.

Das olfaktorische Epithel besteht aus mit Schleim bedeckten Gewebeschichten, die sich in der gesamten Höhle befinden nasal und hat die Funktion, Geruchsmoleküle aufzulösen und potenziell gefährliche Partikel für Lunge. Hier, in der Schleimschicht des Epithelgewebes, werden sie gefunden Rezeptorzellen für Geruchsmoleküle.

Diese Zellen sind bipolare Neuronen, die auf die Aufnahme chemischer Verbindungen spezialisiert sind. Diese Funktion findet am apikalen Pol des Neurons statt, während das gegenüberliegende Ende, der basale Pol, Synapta mit dem Riechkolben, der den Knochen kreuzt, der als Lamina cribrosa bekannt ist und sich an der Basis des Gehirn.

Die Riechkolben befinden sich im Gehirn selbst, im unteren Teil der Frontallappen. Diese Strukturen sind Teil des Zentralnervensystems, daher müssen die Signale des Geruchssystems nicht durch das Thalamus, die "Relaisstation" der restlichen Sinnesreize, um den primären Kortex zu erreichen.

Mehr als tausend verschiedene Arten von Rezeptorneuronen für Geruchsmoleküle wurden seit der Empfänger sind hochspezialisiert, sodass jeder von ihnen Informationen einer einzigen Art überträgt des Geruchsstoffes.

• Verwandter Artikel: "Riechkolben: Definition, Teile und Funktionen"

Informationsweitergabe

Die sensorische Transduktion beginnt, wenn luftgetragene Geruchsmoleküle werden eingeatmet und lösen sich im Schleim der Nasenhöhle auf. Ist dies geschehen, nehmen die Rezeptoren an den Spitzenpolen der Riechneuronen die Geruchsstoffe wahr.

Wenn die metabotropen Rezeptorzilien ein riechendes Molekül einfangen und zurückhalten, wird ein zweites Botenstoffsystem aktiviert, das das Neuron depolarisiert. Dadurch werden Aktionspotentiale aus dem Zellkörper ausgelöst, die durch das Axon übertragen werden.

Wie gesagt, die Axone von Riechneuronen synaptieren mit Dendriten von Neuronen, die sich im Riechkolben befinden. Dies ermöglicht die indirekte Verbindung zwischen dem olfaktorischen Epithel und der Großhirnrinde.

Geruchsrezeptorneuronen stellen Verbindungen mit drei verschiedenen Arten von Neuronen im Bulbus her: Mitral- und Ballenzellen, die olfaktorische Signale an höhere Hirnregionen projizieren, und hemmende periglomeruläre Interneurone, die die Funktion der anderen beiden Typen modulieren.

Das wichtigste olfaktorische System

Es gibt eine anatomische und funktionelle Trennung zwischen das wichtigste olfaktorische System und Zubehör, auch vomeronasal genannt. Wie der Name schon sagt, ist das Hauptgeruchssystem für die Wahrnehmung von Gerüchen relevanter als das Vomeronasal, obwohl es charakteristische Rollen spielt.

Das Hauptsystem beginnt in Mitralzellen und in der Kugel des Riechkolbens, die senden Projektionen auf das Rhinencephalon, ein Begriff, der verwendet wird, um sich auf die Regionen des Gehirns zu beziehen, die mit der Geruchssinn. Der Piriformis-Kortex, der sich im medialen Teil des Temporallappens befindet, ist in diesem Zusammenhang besonders wichtig.

Von diesen Bereichen wird die olfaktorische Information an den dorsomedialen Nucleus des Thalamus weitergeleitet, von wo sie den orbitofrontalen präfrontalen Kortex erreicht. In dieser Region, die für die Entscheidungsfindung und emotionale Verarbeitung zuständig ist, findet die Wahrnehmung und Unterscheidung von Gerüchen statt.

Auch der orbitofrontale Kortex erhält eine geschmackliche Stimulation; Zusammen mit dem Geruch ermöglicht dies die Wahrnehmung von Aromen. Manchmal sprechen wir vom "chemosensorischen System", um sich auf den Geruchs- und Geschmackssinn zu beziehen, die aus neurofunktioneller Sicht sehr nahe beieinander liegen.

• Verwandter Artikel: "Temporallappen: Struktur und Funktionen"

Das akzessorische olfaktorische oder vomeronasale System

Im Gegensatz zum Hauptgeruchssystem enthält das Vomeronasal nur Mitralzellen. Diese befinden sich in einer differenzierten Region des Riechkolbens: das vomeronasale Organ, das auch "Akzessorischer Riechkolben" genannt wird und befindet sich an der Basis des Siebbeins.

Diese Neuronen projizieren keine Signale an den Neocortex, sondern an die Amygdala und den Hypothalamus. Die Amygdala ist mit dem Erlernen von Emotionen verbunden, insbesondere negativen, während der Hypothalamus die Schlüsselstruktur in. ist die Ausschüttung von Hormonen, weshalb es in Grundfunktionen wie Durst, Hunger, Sexualität oder die Regulierung von Temperatur.

Das vomeronasale System hängt mit Verhaltensweisen und physiologischen Reaktionen zusammen, die aufgrund der Interaktion mit Mitgliedern derselben Spezies auftreten. Es spielt eine grundlegende Rolle bei der Fortpflanzung, Aggressivität und dem Sozialverhalten vieler Tiere, aber Es ist nicht klar, ob es beim Menschen noch funktionsfähig ist.

Wenn man über das akzessorische Geruchssystem spricht, ist die Rolle von Pheromonen hervorzuheben, chemischen Verbindungen, die von Lebewesen, die nur von Tieren derselben Art gefangen und über das Vomeronasalorgan wahrgenommen werden.