Piriforme cortex: wat het is en welke functies dit deel van de hersenen heeft

Ondanks opmerkelijke vooruitgang in de wetenschap, blijft het menselijk brein in veel opzichten onbekend. Er zijn structuren die beetje bij beetje bekend worden, en een daarvan is de piriforme cortex.

De piriforme cortex maakt deel uit van de olfactorische cortex en naast het detecteren en differentiëren van geuren, is onlangs ontdekt dat het ook verantwoordelijk is voor het opslaan van langetermijnherinneringen. We gaan de anatomie, de functies en de nieuwste vondsten leren kennen.

• Gerelateerd artikel: "Delen van het menselijk brein (en functies)"

Pyriforme cortex en reuksysteem

De piriforme cortex bevindt zich binnen een groter gebied, de zogenaamde olfactorische cortex. De olfactorische cortex is het gebied van de cortex in de voorhersenen en ontvangt directe input van de bulbus olfactorius. De piriforme cortex is dus het belangrijkste gebied van de olfactorische cortex.

De olfactorische cortex is het enige deel van de voorhersenen van gewervelden dat directe sensorische input ontvangt. Een ander kenmerk van het reuksysteem op hersenniveau is dat het als enige niet opvalt in het

thalamus (zoals het gebeurt met de andere zintuigen). Bovendien is het ipsilateraal (elk halfrond ontvangt informatie van het neusgat aan dezelfde kant).

Aan de andere kant is het reuksysteem dat wel een van de eerste sensorische systemen om te differentiëren en functioneel worden tijdens het foetale leven.

Kenmerken

Mensen delen de piriforme cortex met zoogdieren, amfibieën en reptielen.

De piriforme cortex is een deel van de hersenen waar het reukvermogen zich bevindt maakt het mogelijk om geuren met grote precisie te detecteren en te onderscheiden. Sinds kort is het echter ook gerelateerd aan de opslag van lange termijn herinneringen.

De neurale verdeling van dit deel van het zenuwstelsel is blijkbaar willekeurig en 'chaotisch' en tot voor kort was niet precies bekend waarom. Een team van wetenschappers van de Salk University (VS) ontdekte echter dat deze verdeling essentieel is voor de hersenen om geuren correct en uiterst nauwkeurig te kunnen onderscheiden.

neuroanatomie

Op neuroanatomisch niveau, de piriforme cortex maakt deel uit van het rhinecephalon, gelegen in het telencephalon. Hij telencephalon Het is een hersenstructuur die zich op het diencephalon bevindt, het is het voorste deel. Het is het meest omvangrijke gebied van de hersenen en vertegenwoordigt het hoogste niveau van somatische en vegetatieve integratie.

De piriforme cortex maakt deel uit van Brodmann's gebied 27. Er is gesuggereerd dat deze schors zou een aantrekkelijk doelwit kunnen zijn voor epilepsiebehandeling, door verwonding, stimulatie of lokale afgifte van medicijnen.

functies

De belangrijkste functies van de piriforme cortex zijn twee: het werkt als een reuksysteem en het doet mee als een soort "bestand" waarin langetermijnherinneringen kunnen worden opgeslagen.

1. geur detectie

Zoals we al hebben gezien, maakt de piriforme cortex deel uit van de olfactorische cortex. Maar hoe werkt het bij het detecteren van geuren?

Wanneer geurmoleculen zich binden aan receptoren in de neus, het signaal wordt doorgegeven aan de bulbus olfactorius en van daaruit naar de piriforme cortex. De onderzoekers ontdekten dat elk afzonderlijk neuron in de bulbus olfactorius verbonden is met bijna elk neuron in de piriforme cortex.

Aan de andere kant ontdekten ze dat in plaats van een enkele receptor een geur detecteert en een groep verlicht neuronen, elke geur heeft een soort "vingerafdruk" die meer gebaseerd is op de kracht van de verbindingen.

2. lange termijn geheugen

Een andere ontdekking van de piriforme cortex kwam eind 2017 door twee toedoen De Duitse neurowetenschappers Christina Strauch en Denise Manahan-Vaughan van de Ruhr Universiteit van Bochum (Duitsland). Hun resultaten werden gepubliceerd in het tijdschrift Cerebral Cortex.

Strauch en Manahan-Vaughan ontdekten dat de piriforme cortex, verantwoordelijk voor het detecteren van geuren, ook betrokken is bij herinneringen opslaan. Het gaat met name om het vasthouden van herinneringen in het langetermijngeheugen.

2.1. experimentele methodiek

Deze wetenschappers analyseerden of de piriforme cortex van ratten in staat was om plasticiteit uit te drukken synaptisch, een fenomeen dat optreedt wanneer neuronen met elkaar communiceren en de opslag van herinneringen. Deze plasticiteit verscheen inderdaad in de piriforme cortex van ratten, wat aantoont dat geheugenretentie op de lange termijn in dit gebied voorkomt.

Om het te bestuderen, gebruikten ze elektrische impulsen in de hersenen, met als doel processen na te bootsen die de codering van een reuksensatie zouden activeren die in het geheugen kon worden opgeslagen. Daarnaast via een reeks protocollen geïnduceerde langetermijneffecten in de hippocampus (verantwoordelijk voor langetermijngeheugen).

2.2. conclusies

De neurowetenschappers zeggen dat hun studie laat zien hoe de piriforme cortex kan dienen als opslagruimte voor langetermijnherinneringen, al is het ook zo dat om het uit te voeren, heeft het "instructies" nodig van de orbitofrontale cortex, een regio van de frontale kwab die verband houdt met cognitieve verwerking van besluitvorming.

Bibliografische referenties:

• Carlson, NR (2005). Gedragsfysiologie. Madrid: Pearson Onderwijs.
• Guyton, AC (1994). Anatomie en fysiologie van het zenuwstelsel. fundamentele neurowetenschap. Madrid: Panamerican Medical Editorial.
• Laufen, H. et al. (2011). Convergerend PET- en fMRI-bewijs voor een gemeenschappelijk gebied dat betrokken is bij menselijke focale epilepsie. Neurologie, 77(9), 904-910.
• Strauch & Manahan-Vaughan. (2018). In de piriforme cortex wordt de primaire impuls voor informatiecodering door synaptische plasticiteit geleverd door dalende in plaats van stijgende olfactorische inputs. Cerebschors, 28(2), 764-776.