Hajujärjestelmä: vastaanotto, transduktio ja aivoreitit

Eläinten hajuaisti, joka toimii yhdessä maun kanssa, täyttää erittäin tärkeät tehtävät: se havaitsee ruoan ja antaa tietoa sen kulutuksen mahdollisista seurauksista, edistää ruoansulatuksen fysiologisia muutoksia ja jopa herättää vastauksia saman lajin jäseniin feromonit.

Tässä artikkelissa kuvaamme hajujärjestelmän pääkohdat, sekä rakenteellisella että toiminnallisella tasolla. Tätä varten tarkastelemme hajuärsykkeiden havaitsemisprosessia vastaanotosta nenäontelon aistinvaraisissa neuroneissa kognitiiviseen käsittelyyn orbitofrontal -kuorella.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Kallon hermot: 12 aivosta poistuvaa hermoa"

Hajureseptorit

Nenä, joka on rakennettu etmoidiluusta ja rustokudoksesta, on ihmisen hajujärjestelmän ulkoinen osa. Sieraimien aukot mahdollistavat sen, että kun hengitämme ilmaa, hajuiset molekyylit (myös tunnetaan hajuaineina) päästä hajuepiteeliin, joka sijaitsee yläosassa tai katossa Nenän ontelo.

Hajuepiteeli koostuu kudoskerroksista, jotka on peitetty limalla, joka löytyy koko ontelosta nenän kautta ja sen tehtävänä on liuottaa hajuisia molekyylejä ja pidättää mahdollisesti vaarallisia hiukkasia keuhkot. Se on täällä, epiteelikudoksen limakerroksessa, josta ne löytyvät

hajusmolekyylien reseptorisolut.

Nämä solut ovat kaksisuuntaisia ​​neuroneja, jotka ovat erikoistuneet kemiallisten yhdisteiden vastaanottamiseen. Tämä toiminto tapahtuu neuronin apikaalisella navalla, kun taas vastakkainen pää, tyvinapa, synapta ja hajulamppu, joka ylittää luun, joka tunnetaan nimellä lamina cribrosa, joka sijaitsee aivot.

Hajusipulit sijaitsevat itse aivoissa, etulohkojen alaosassa. Nämä rakenteet ovat osa keskushermostoa, joten hajujärjestelmän signaalien ei tarvitse kulkea thalamus, muiden aistien ärsykkeiden "välitysasema" päästäkseen ensisijaiseen kuoreen.

Vuodesta lähtien on löydetty yli tuhat erityyppistä hajuisten molekyylien reseptorineuroneja Vastaanottimet ovat erittäin erikoistuneita, joten jokainen niistä lähettää yhdenlaista tietoa hajusteesta.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Hajulamppu: määritelmä, osat ja toiminnot"

Tiedonsiirto

Aistinsiirto alkaa, kun ilmassa olevia hajuisia molekyylejä hengitetään ja liuotetaan nenäontelon limaan. Kun tämä on tapahtunut, hajuhermosolujen apikaalisissa navoissa olevat reseptorit havaitsevat hajuaineet.

Kun metabotrooppiset reseptorisilmät sieppaavat ja säilyttävät hajuisen molekyylin, aktivoituu toinen lähetinjärjestelmä, joka depolarisoi hermosolun. Tämä aiheuttaa toimintapotentiaalin laukaisun solurungosta, joka lähetetään aksonin läpi.

Kuten olemme sanoneet, aksonit hajuhermosolut synaptit hajulamppussa olevien neuronien dendriittien kanssa. Tämä mahdollistaa epäsuoran yhteyden hajuepiteelin ja aivokuoren välillä.

Hajureseptorin neuronit muodostavat yhteyksiä kolmen erityyppisen hermosolun kanssa: mitraaliset ja pallosolut, jotka projisoivat hajusignaaleja aivojen korkeammille alueille ja estävät periglomerulaariset interneuronit, jotka moduloivat kahden muun tyypin toimintaa.

Tärkein hajujärjestelmä

Niiden välillä on anatomiset ja toiminnalliset erot tärkein hajujärjestelmä ja lisävaruste, joka tunnetaan myös nimellä vomeronasal. Kuten sen nimi osoittaa, päähajujärjestelmä on hajujen havaitsemisessa tärkeämpi kuin vomeronasaali, vaikka sillä on ominaisia ​​rooleja.

Pääjärjestelmä alkaa mitraalisoluista ja lähettävästä hajulampun pallosta ennusteet rhinencephalonille, termi, jota käytetään kuvaamaan aivoalueita, jotka liittyvät siihen hajuaisti. Piriformis -kuori, joka sijaitsee ajallisen lohkon mediaalisessa osassa, on erityisen tärkeä tässä suhteessa.

Näiltä alueilta hajuinformaatio välitetään talamuksen dorsomediaaliseen ytimeen, josta se saavuttaa orbitofrontal prefrontal cortexin. Tällä alueella, joka vastaa päätöksenteosta ja emotionaalisesta käsittelystä, tapahtuu hajujen havaitsemista ja syrjintää.

Orbitofrontal-kuori saa myös makuista stimulaatiota; Hajun ohella tämä mahdollistaa makujen havaitsemisen. Joskus puhumme "kemosensorisesta järjestelmästä", joka viittaa yhdessä haju- ja makuaistiin, hyvin lähellä neurofunktionaalista näkökulmaa.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Ajallinen lohko: rakenne ja toiminnot"

Lisävarusteiden haju- tai vomeronasaalijärjestelmä

Toisin kuin päähajujärjestelmä, vomeronasaali sisältää vain mitraalisia soluja. Nämä sijaitsevat hajulampun eri alueella: vomeronasaalinen elin, jota kutsutaan myös "lisähajulampuksi" ja se sijaitsee etmoidin juurella.

Nämä neuronit eivät heijasta signaaleja neokorteksiin, vaan amygdalaan ja hypotalamukseen. Amygdala liittyy tunteiden oppimiseen, erityisesti negatiivisiin, kun taas hypotalamus on avainrakenne hormonien vapautuminen, minkä vuoksi se puuttuu perustoimintoihin, kuten janoon, nälkään, seksuaalisuuteen tai lämpötila.

Vomeronasaalijärjestelmä liittyy käyttäytymiseen ja fysiologisiin vasteisiin, jotka johtuvat vuorovaikutuksesta saman lajin jäsenten kanssa. Sillä on keskeinen rooli monien eläinten lisääntymisessä, aggressiivisuudessa ja sosiaalisessa käyttäytymisessä, mutta ei ole selvää, että se toimii edelleen ihmisillä.

Kun puhutaan lisähajujärjestelmästä, on syytä korostaa feromonien, kemiallisten yhdisteiden, roolia. eläviä olentoja, jotka ovat vain saman lajin eläinten vangitsemia ja jotka havaitaan vomeronasaalisen elimen kautta.