Čuchový systém: recepcia, transdukcia a mozgové cesty

Čuch zvierat, ktorý funguje v spojení s chuťou, plní veľmi dôležité funkcie: zisťuje prítomnosť jedla a poskytuje informácie o možné dôsledky jeho konzumácie, prispieva k fyziologickým zmenám trávenia a dokonca vyvoláva reakcie voči predstaviteľom rovnakého druhu prostredníctvom feromóny.

V tomto článku popíšeme hlavné aspekty čuchového systémuna štrukturálnej aj funkčnej úrovni. Za týmto účelom preskúmame proces vnímania čuchových podnetov, od príjmu v senzorických neurónoch nosovej dutiny až po kognitívne spracovanie v orbitofrontálnej kôre.

• Súvisiaci článok: "Lebečné nervy: 12 nervov opúšťajúcich mozog"

Čuchové receptory

Nos, štruktúrovaný z etmoidnej kosti a chrupavkového tkaniva, je vonkajšou súčasťou čuchového systému človeka. Otvory v nozdrách umožňujú, aby pri vdýchnutí vzduchu vonné molekuly (tiež známe ako „odoranty“) sa dostanú do čuchového epitelu, ktorý sa nachádza v hornej časti alebo na streche Nosová dutina.

Čuchový epitel sa skladá z vrstiev tkaniva pokrytého hlienom, ktorý sa nachádza v celej dutine nazálne a má funkciu rozpúšťania pachových molekúl a zadržiavanie potenciálne nebezpečných častíc pre pľúca. Nachádza sa tu, vo vrstve hlienu epiteliálneho tkaniva, kde sa nachádzajú

receptorové bunky pre pachové molekuly.

Tieto bunky sú bipolárne neuróny špecializujúce sa na príjem chemických zlúčenín. Táto funkcia prebieha na apikálnom póle neurónu, zatiaľ čo na opačnom konci, bazálnom póle, synapta s čuchovou cibuľkou prechádzajúcou kosťou známou ako lamina cribrosa, ktorá sa nachádza na spodnej časti mozgu.

Čuchové žiarovky sa nachádzajú v samotnom mozgu, v spodnej časti čelných lalokov. Tieto štruktúry sú súčasťou centrálneho nervového systému, takže signály z čuchového systému nemusia prechádzať cez talamus„reléová stanica“ zvyšku zmyslových podnetov, aby sa dostali do primárnej kôry.

Od tej doby bolo nájdených viac ako tisíc rôznych typov receptorových neurónov pre páchnuce molekuly prijímače sú vysoko špecializované, takže každý z nich prenáša informácie jedného druhu zápachu.

• Súvisiaci článok: "Čuchová žiarovka: definícia, časti a funkcie"

Prenos informácií

Senzorická transdukcia začína vtedy, keď vo vzduchu sa vdychujú pachové molekuly a rozpustiť sa v hliene nosovej dutiny. Akonáhle sa to stane, receptory umiestnené na apikálnych póloch čuchových neurónov detegujú odoranty.

Keď metabotropné receptorové mihalnice zachytia a zachovajú pachovú molekulu, aktivuje sa druhý posolský systém, ktorý depolarizuje neurón. To spôsobuje, že akčné potenciály sú vystreľované z telesa bunky, ktoré bude prenášané axónom.

Ako sme už povedali, axóny čuchové neuróny sa synchronizujú s dendritmi neurónov umiestnenými v čuchovej žiarovke. To umožňuje nepriame spojenie medzi čuchovým epitelom a mozgovou kôrou.

Neuróny receptorov zápachu sa spájajú s tromi rôznymi druhmi neurónov v žiarovke: mitrálne a guľové bunky, ktoré projektujú čuchové signály do vyšších oblastí mozgu, a inhibičné periglomerulárne interneuróny, ktoré modulujú funkciu ostatných dvoch typov.

Hlavný čuchový systém

Medzi nimi existuje anatomické a funkčné rozdelenie hlavný čuchový systém a príslušenstvo, tiež známy ako vomeronazál. Ako naznačuje jeho názov, hlavný čuchový systém je pre vnímanie pachov relevantnejší než vomeronazálny, aj keď hrá charakteristické úlohy.

Hlavný systém začína v mitrálnych bunkách a v guličke čuchovej žiarovky, ktorá vysiela projekcie na rhinencephalon, termín používaný na opis príbuzných oblastí mozgu čuch. Kôra piriformis, ktorá sa nachádza v mediálnej časti spánkového laloku, je v tejto súvislosti obzvlášť dôležité.

Z týchto oblastí sa čuchové informácie prenášajú do dorzomediálneho jadra talamu, odkiaľ sa dostane do orbitofrontálnej prefrontálnej kôry. V tomto regióne, zodpovednom za rozhodovanie a emocionálne spracovanie, prebieha vnímanie a rozlišovanie pachov.

Orbitofrontálna kôra tiež dostáva stimuláciu podobnú chuti; Spolu s vôňou to umožňuje vnímanie chutí. Niekedy hovoríme o „chemosenzorickom systéme“, aby sa spoločne vzťahovali na čuchové a chuťové vnemy, veľmi blízke z neurofunkčného hľadiska.

• Súvisiaci článok: "Časový lalok: štruktúra a funkcie"

Príslušný čuchový alebo vomeronazálny systém

Na rozdiel od hlavného čuchového systému obsahuje vomeronazál iba mitrálne bunky. Nachádzajú sa v diferencovanej oblasti čuchovej žiarovky: vomeronazálny orgán, ktorý sa nazýva aj „prídavná čuchová žiarovka“ a nachádza sa na úpätí etmoidu.

Tieto neuróny neprenášajú signály do neokortexu, ale do amygdaly a hypotalamu. Amygdala súvisí s učením sa emócií, najmä negatívnych, zatiaľ čo hypotalamus je kľúčovou štruktúrou v nej uvoľňovanie hormónov, a preto zasahuje do základných funkcií, ako je smäd, hlad, sexualita alebo regulácia teplota.

Vomeronazálny systém súvisí so správaním a fyziologickými reakciami, ku ktorým dochádza v dôsledku interakcie s členmi rovnakého druhu. Má zásadnú úlohu v reprodukcii, agresivite a sociálnom správaní mnohých zvierat, ale nie je jasné, či je u ľudí stále funkčný.

Keď hovoríme o prídavnom čuchovom systéme, stojí za to zdôrazniť úlohu feromónov, chemických zlúčenín vylučovaných živé bytosti, ktoré sú zachytené iba zvieratami rovnakého druhu a sú vnímané prostredníctvom vomeronazálneho orgánu.