Sistem penciuman: penerimaan, transduksi dan jalur otak

Indera penciuman hewan, yang bekerja sama dengan indera perasa, memenuhi fungsi yang sangat penting: mendeteksi keberadaan makanan dan memberikan informasi tentang kemungkinan konsekuensi dari konsumsinya, berkontribusi pada perubahan fisiologis pencernaan dan bahkan memicu respons terhadap anggota spesies yang sama melalui feromon.

Pada artikel ini kami akan menjelaskan aspek utama dari sistem penciuman, baik pada tingkat struktural maupun fungsional. Untuk melakukan ini, kami akan meninjau proses persepsi rangsangan penciuman, dari penerimaan di neuron sensorik rongga hidung hingga pemrosesan kognitif di korteks orbitofrontal.

• Artikel terkait: "Saraf Kranial: 12 Saraf yang Meninggalkan Otak"

Reseptor penciuman

Hidung, terstruktur dari tulang ethmoid dan jaringan tulang rawan, adalah bagian luar dari sistem penciuman manusia. Bukaan lubang hidung memungkinkan ketika kita menghirup udara molekul-molekul bau (juga dikenal sebagai "odoran") mencapai epitel penciuman, yang terletak di bagian atas atau atap Rongga hidung.

Epitel penciuman terdiri dari lapisan jaringan yang ditutupi dengan lendir, yang ditemukan di seluruh rongga hidung dan memiliki fungsi melarutkan molekul bau dan menahan partikel yang berpotensi berbahaya untuk paru-paru. Di sinilah, di lapisan lendir jaringan epitel, di mana mereka ditemukan sel reseptor untuk molekul bau.

Sel-sel ini adalah neuron bipolar yang terspesialisasi dalam penerimaan senyawa kimia. Fungsi ini berlangsung di kutub apikal neuron, sedangkan ujung yang berlawanan, kutub basal, sinapta dengan bulbus olfaktorius melintasi tulang yang dikenal sebagai lamina cribrosa, yang terletak di dasar otak.

Bola penciuman terletak di otak itu sendiri, di bagian bawah lobus frontal. Struktur ini adalah bagian dari sistem saraf pusat, sehingga sinyal dari sistem penciuman tidak perlu melewati talamus, "stasiun relay" dari sisa rangsangan sensorik, untuk mencapai korteks primer.

Lebih dari seribu jenis neuron reseptor yang berbeda untuk molekul bau telah ditemukan sejak penerima sangat terspesialisasi, sehingga masing-masing mentransmisikan informasi dari satu jenis bau.

• Artikel terkait: "Bola penciuman: definisi, bagian, dan fungsi"

Transduksi informasi

Transduksi sensorik dimulai ketika molekul berbau di udara terhirup dan larut dalam lendir rongga hidung. Setelah ini terjadi, reseptor yang terletak di kutub apikal neuron penciuman mendeteksi bau.

Ketika reseptor metabotropik silia menangkap dan mempertahankan molekul bau, sistem pembawa pesan kedua diaktifkan yang mendepolarisasi neuron. Hal ini menyebabkan potensial aksi ditembakkan dari badan sel yang akan ditransmisikan melalui akson.

Seperti yang telah kami katakan, akson dari neuron olfaktorius bersinaps dengan dendrit neuron yang terletak di bulbus olfaktorius. Hal ini memungkinkan hubungan tidak langsung antara epitel olfaktorius dan korteks serebral.

Neuron reseptor bau membuat koneksi dengan tiga jenis neuron yang berbeda di bohlam: sel mitral dan sel bola, yang memproyeksikan sinyal penciuman ke daerah otak yang lebih tinggi, dan interneuron periglomerular penghambat, yang memodulasi fungsi dua jenis lainnya.

Sistem penciuman utama

Ada pembagian anatomis dan fungsional antara sistem penciuman utama dan aksesori, juga dikenal sebagai vomeronasal. Seperti namanya, sistem penciuman utama lebih relevan untuk persepsi bau daripada vomeronasal, meskipun memainkan peran karakteristik.

Sistem utama dimulai di sel mitral dan di bola bulbus olfaktorius yang mengirimkan proyeksi ke rhinencephalon, istilah yang digunakan untuk menggambarkan daerah otak yang terkait dengan indera penciuman. Korteks piriformis, yang terletak di bagian medial lobus temporal, sangat penting dalam hal ini.

Dari daerah ini informasi penciuman ditransmisikan ke nukleus dorsomedial talamus, dari mana ia akan mencapai korteks prefrontal orbitofrontal. Di wilayah ini, bertanggung jawab atas pengambilan keputusan dan pemrosesan emosional, persepsi dan diskriminasi bau terjadi.

Korteks orbitofrontal juga menerima rangsangan seperti rasa; Seiring dengan bau, ini memungkinkan persepsi rasa. Kadang-kadang kita berbicara tentang "sistem chemosensory" untuk merujuk bersama pada indera penciuman dan rasa, sangat dekat dari sudut pandang neurofungsional.

• Artikel terkait: "Lobus temporal: struktur dan fungsi"

Penciuman aksesori atau sistem vomeronasal

Berbeda dengan sistem penciuman utama, vomeronasal hanya berisi sel mitral. Ini terletak di wilayah yang berbeda dari bulbus olfaktorius: organ vomeronasal, yang juga disebut "bola penciuman aksesori" dan terletak di dasar ethmoid.

Neuron ini tidak memproyeksikan sinyal ke neokorteks, tetapi ke amigdala dan hipotalamus. Amigdala terkait dengan emosi belajar, terutama yang negatif, sedangkan hipotalamus adalah struktur kunci dalam pelepasan hormon, itulah sebabnya ia mengintervensi fungsi dasar seperti haus, lapar, seksualitas, atau pengaturan suhu.

Sistem vomeronasal terkait dengan perilaku dan respons fisiologis yang terjadi karena interaksi dengan anggota spesies yang sama. Ini memiliki peran mendasar dalam reproduksi, agresivitas, dan perilaku sosial banyak hewan, tetapi tidak jelas apakah itu masih berfungsi pada manusia.

Ketika berbicara tentang sistem penciuman aksesori, ada baiknya menyoroti peran feromon, senyawa kimia yang disekresikan oleh makhluk hidup yang hanya ditangkap oleh hewan dari spesies yang sama dan dirasakan melalui organ vomeronasal.