Olfaktorni sistem: recepcija, transdukcija in možganske poti

Vonj živali, ki deluje skupaj z občutkom okusa, opravlja zelo pomembne funkcije: zaznava prisotnost hrane in daje informacije o možne posledice njegove porabe, prispeva k fiziološkim spremembam prebave in celo povzroči odzive na pripadnike iste vrste skozi feromoni.

V tem članku bomo opisali glavne vidike vohalnega sistema, tako na strukturni kot funkcionalni ravni. V ta namen bomo pregledali proces zaznavanja vohalnih dražljajev, od sprejema v senzoričnih nevronih nosne votline do kognitivne obdelave v orbitofrontalni skorji.

• Sorodni članek: "Lobanjski živci: 12 živcev, ki zapuščajo možgane"

Olfaktorni receptorji

Nos, sestavljen iz etmoidne kosti in hrustančnega tkiva, je zunanji del človeškega vohalnega sistema. Odprtine nosnic omogočajo, da pri vdihavanju zraka dišeče molekule (tudi znani kot "vonji") dosežejo vohalni epitelij, ki se nahaja v zgornjem delu ali strehi Nosna votlina.

Olfaktorni epitelij je sestavljen iz plasti tkiva, prekritega s sluzjo, ki jo najdemo po celotni votlini nosne in ima funkcijo raztapljanja dišečih molekul in zadržuje potencialno nevarne delce za pljuča. Tukaj, v sluzni plasti epitelnega tkiva, so

receptorske celice za dišeče molekule.

Te celice so bipolarni nevroni, specializirani za sprejem kemičnih spojin. Ta funkcija poteka na apikalnem polu nevrona, nasprotni konec, bazalni pol, synapta z vohalno čebulico, ki prečka kost, imenovano lamina cribrosa, ki se nahaja na dnu možgane.

Olfaktorne čebulice se nahajajo v samih možganih, v spodnjem delu čelnih rež. Te strukture so del centralnega živčnega sistema, zato signalom iz vohalnega sistema ni treba prehajati skozi talamus, "relejna postaja" preostalih senzoričnih dražljajev, da doseže primarno skorjo.

Od takrat je bilo najdenih več kot tisoč različnih receptorskih nevronov za vonjave molekule sprejemniki so visoko specializirani, tako da vsak od njih prenaša informacije ene same vrste vonja.

• Sorodni članek: "Vohalna žarnica: definicija, deli in funkcije"

Prenos informacij

Senzorična transdukcija se začne, ko dišeče molekule v zraku se vdihujejo in se raztopi v sluzi nosne votline. Ko se to zgodi, receptorji, ki se nahajajo na apikalnih polih vohalnih nevronov, zaznajo vonjave.

Ko cilije metabotropnih receptorjev zajamejo in zadržijo vonjavno molekulo, se aktivira drugi selinski sistem, ki depolarizira nevrone. To povzroči sproščanje akcijskih potencialov iz celičnega telesa, ki se bodo prenašale skozi akson.

Kot smo rekli, so aksoni vohalni nevroni sinaptirajo z dendriti nevronov, ki se nahajajo v vohalni žarnici. To omogoča posredno povezavo med vohalnim epitelijem in možgansko skorjo.

Nevroni receptorjev za odorant povezujejo s tremi različnimi vrstami nevronov v žarnici: mitralne in kroglične celice, ki projicirajo vohalne signale v višje regije možganov in zaviralne periglomerularne internevrone, ki modulirajo delovanje drugih dveh tipov.

Glavni vohalni sistem

Obstaja anatomska in funkcionalna delitev med glavni vohalni sistem in pripomoček, znan tudi kot vomeronasal. Kot že ime pove, je glavni vohalni sistem pomembnejši za zaznavanje vonjav kot vomeronazalni, čeprav opravlja značilne vloge.

Glavni sistem se začne v mitralnih celicah in v krogli vohalne žarnice, ki pošilja projekcije na rinencephalon, izraz, ki opisuje možganske regije, povezane s vonj. Piriformisova skorja, ki se nahaja v medialnem delu temporalnega režnja, je pri tem še posebej pomembna.

S teh področij se vonjalne informacije prenašajo v dorzomedialno jedro talamusa, od koder bodo prišle v orbitofrontalno prefrontalno skorjo. V tej regiji, ki je odgovorna za odločanje in čustveno obdelavo, zaznavajo in ločujejo vonjave.

Orbitofrontalna skorja prejme tudi okusno podobno stimulacijo; Poleg vonja to omogoča zaznavanje okusov. Včasih govorimo o "kemosenzornem sistemu", ki se skupaj nanaša na čutila vonja in okusa, ki sta si z nevrofunkcionalnega vidika zelo blizu.

• Sorodni članek: "Temporalni rež: struktura in funkcije"

Dodatni vohalni ali vomeronazalni sistem

Za razliko od glavnega vohalnega sistema vomeronazal vsebuje le mitralne celice. Ti se nahajajo v različnem območju vohalne žarnice: vomeronazalni organ, ki se imenuje tudi "dodatna vohalna žarnica" in se nahaja na dnu etmoida.

Ti nevroni ne oddajajo signalov v neokorteks, ampak v amigdalo in hipotalamus. Amigdala je povezana z učenjem čustev, zlasti negativnih, medtem ko je hipotalamus ključna struktura sproščanje hormonov, zato posega v osnovne funkcije, kot so žeja, lakota, spolnost ali uravnavanje temperaturo.

Vomeronazalni sistem je povezan z vedenjem in fiziološkimi odzivi, ki se pojavijo zaradi interakcije s pripadniki iste vrste. Ima bistveno vlogo pri razmnoževanju, agresivnosti in družbenem vedenju številnih živali, vendar ni jasno, ali je še vedno funkcionalen pri ljudeh.

Ko govorimo o dodatnem vohalnem sistemu, je treba poudariti vlogo feromonov, kemičnih spojin, ki jih izločajo živa bitja, ki jih ujamejo samo živali iste vrste in jih zaznavajo skozi vomeronazalni organ.