Luktesystem: mottak, transduksjon og hjernebaner

Luktesansen til dyr, som fungerer sammen med smakens smak, oppfyller svært relevante funksjoner: den oppdager tilstedeværelse av mat og gir informasjon om mulige konsekvenser av forbruket, bidrar til de fysiologiske endringene i fordøyelsen og provoserer til og med reaksjoner mot medlemmer av samme art gjennom feromoner.

I denne artikkelen vil vi beskrive hovedaspektene ved luktsystemet, både på et strukturelt og funksjonelt nivå. For å gjøre dette, vil vi gå gjennom prosessen med å oppfatte luktstimuli, fra mottak i sensoriske nevroner i nesehulen til kognitiv prosessering i orbitofrontal cortex.

• Relatert artikkel: "Kranialnerver: De 12 nervene som forlater hjernen"

Olfaktoriske reseptorer

Nesen, strukturert fra etmoidbenet og bruskvevet, er den ytre delen av det menneskelige olfaktoriske systemet. Åpningene til neseborene tillater at når vi inhalerer luft, lukker de luktende molekylene (også kjent som "luktstoffer") når olfaktorisk epitel, som ligger i den øvre delen eller taket på Nesehulen.

Olfaktoriske epitel består av lag med vev dekket med slim, som finnes i hele hulrommet nasal og har funksjonen til å oppløse luktende molekyler og beholde potensielt farlige partikler for lungene. Det er her, i slimlaget i epitelvevet, hvor de møtes reseptorceller for luktende molekyler.

Disse cellene er bipolare nevroner spesialisert på mottak av kjemiske forbindelser. Denne funksjonen finner sted ved den apikale polen til nevronet, mens den motsatte enden, basalpolen, synapta med luktpæren som krysser beinet kjent som lamina cribrosa, som ligger ved foten av hjerne.

Olfaktoriske pærer befinner seg i selve hjernen, i den nedre delen av frontallappene. Disse strukturene er en del av sentralnervesystemet, så signaler fra luktsystemet trenger ikke å passere gjennom thalamus, "stafettstasjonen" for resten av sensoriske stimuli, for å nå den primære cortex.

Mer enn tusen forskjellige typer reseptorneuroner for luktende molekyler er funnet siden mottakere er høyt spesialiserte, slik at hver av dem overfører informasjon av ett slag av lukt.

• Relatert artikkel: "Olfactory pære: definisjon, deler og funksjoner"

Informasjonstransduksjon

Sensorisk transduksjon begynner når luftbårne luktende molekyler inhaleres og oppløses i slimhulen i nesehulen. Når dette har skjedd, oppdager reseptorene som befinner seg ved de apikale polene til de luktende nevronene luktstoffene.

Når den metabotropiske reseptor cilia fanger og beholder et luktende molekyl, aktiveres et andre messenger -system som depolariserer nevronet. Dette får handlingspotensialer til å bli avfyrt fra cellelegemet som vil bli overført gjennom axonet.

Som vi har sagt, aksonene til olfaktoriske nevroner synapt med dendritter av nevroner som ligger i luktpæren. Dette tillater den indirekte forbindelsen mellom luktepitelet og hjernebarken.

Luktende reseptoren nevroner oppretter forbindelser med tre forskjellige typer nevroner i pæren: mitral- og ballceller, som projiserer luktsignaler til høyere områder i hjernen, og hemmende periglomerulære interneuroner, som modulerer funksjonen til de to andre typene.

Det viktigste olfaktoriske systemet

Det er en anatomisk og funksjonell inndeling mellom det viktigste olfaktoriske systemet og tilbehøret, også kjent som vomeronasal. Som navnet indikerer, er det viktigste olfaktoriske systemet mer relevant for oppfatningen av lukt enn vomeronasal, selv om det spiller karakteristiske roller.

Hovedsystemet begynner i mitralceller og i ballen av luktpæren som sender projeksjoner til rhinencephalon, et begrep som brukes for å beskrive hjerneområder knyttet til luktesansen. Piriformis cortex, som ligger i den mediale delen av tinninglappen, er spesielt viktig i denne forbindelse.

Fra disse områdene overføres luktinformasjonen til thalamus dorsomediale kjerne, hvorfra den når den orbitofrontale prefrontale cortex. I denne regionen, som er ansvarlig for beslutningstaking og emosjonell behandling, finner persepsjon og diskriminering av lukt sted.

Orbitofrontal cortex mottar også smaklignende stimulering; Sammen med lukt gir dette mulighet for oppfatning av smaker. Noen ganger snakker vi om det "kjemosensoriske systemet" for å referere sammen til lukt- og smakssansene, som er veldig nære fra et nevrofunksjonelt synspunkt.

• Relatert artikkel: "Temporal lap: struktur og funksjoner"

Tilbehøret olfaktorisk eller vomeronasalt system

I motsetning til det viktigste olfaktoriske systemet, inneholder vomeronasal bare mitralceller. Disse er lokalisert i en differensiert region av luktpæren: vomeronasal -organet, som også kalles "tilbehør olfaktorisk pære" og ligger ved foten av ethmoid.

Disse nevronene projiserer ikke signaler til neocortex, men til amygdala og hypothalamus. Amygdala er relatert til å lære følelser, spesielt negative, mens hypothalamus er nøkkelstrukturen i frigjøring av hormoner, og det er derfor det griper inn i grunnleggende funksjoner som tørst, sult, seksualitet eller regulering av temperatur.

Det vomeronasale systemet er relatert til atferd og fysiologiske responser som oppstår på grunn av interaksjon med medlemmer av samme art. Den har en grunnleggende rolle i reproduksjon, aggressivitet og sosial atferd hos mange dyr, men det er ikke klart at det fortsatt er funksjonelt hos mennesker.

Når du snakker om det ekstra luktsystemet, er det verdt å markere rollen som feromoner, kjemiske forbindelser som skilles ut av levende vesener som bare fanges opp av dyr av samme art og oppfattes gjennom vomeronasal -organet.