ระบบรับกลิ่น: การรับ การถ่ายทอด และทางเดินของสมอง

ความรู้สึกของกลิ่นของสัตว์ซึ่งทำงานร่วมกับรสชาตินั้นทำหน้าที่สำคัญอย่างยิ่ง: ตรวจจับการปรากฏตัวของอาหารและให้ข้อมูลเกี่ยวกับ ผลที่ตามมาของการบริโภคของมัน ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาของการย่อยอาหาร และแม้กระทั่งกระตุ้นการตอบสนองต่อสมาชิกของสายพันธุ์เดียวกันผ่านทาง ฟีโรโมน

ในบทความนี้เราจะอธิบาย ลักษณะสำคัญของระบบการรับกลิ่นทั้งในระดับโครงสร้างและหน้าที่ ในการทำเช่นนี้ เราจะทบทวนกระบวนการรับรู้สิ่งเร้าการดมกลิ่น ตั้งแต่การรับในเซลล์ประสาทรับความรู้สึกของโพรงจมูกไปจนถึงการประมวลผลทางปัญญาในคอร์เทกซ์ออร์บิโตฟรอนต์ทัล

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "เส้นประสาทสมอง: เส้นประสาท 12 เส้นที่ออกจากสมอง"

ตัวรับกลิ่น

จมูกซึ่งมีโครงสร้างจากกระดูกเอทมอยด์และเนื้อเยื่อกระดูกอ่อน เป็นส่วนภายนอกของระบบรับกลิ่นของมนุษย์ รูจมูกช่วยให้เมื่อเราสูดอากาศเข้าไป โมเลกุลที่มีกลิ่น (เช่น เรียกว่า "กลิ่น") ไปถึงเยื่อบุผิวรับกลิ่นซึ่งตั้งอยู่ที่ส่วนบนหรือหลังคาของ โพรงจมูก.

เยื่อบุผิวรับกลิ่นประกอบด้วยชั้นของเนื้อเยื่อที่ปกคลุมด้วยเมือกซึ่งพบได้ทั่วโพรง จมูกและมีหน้าที่ในการละลายโมเลกุลของกลิ่นและกักเก็บอนุภาคที่อาจเป็นอันตรายไว้สำหรับ ปอด. มันอยู่ที่นี่ในชั้นเมือกของเนื้อเยื่อบุผิวที่พบ เซลล์รับกลิ่นโมเลกุล.

เซลล์เหล่านี้เป็นเซลล์ประสาทสองขั้วที่เชี่ยวชาญในการรับสารประกอบเคมี ฟังก์ชันนี้เกิดขึ้นที่ขั้วปลายของเซลล์ประสาท ส่วนปลายอีกด้านคือขั้วฐาน ไซแนปตาที่มีป่องรับกลิ่นข้ามกระดูกที่เรียกว่า ลามินา ไครโบรซา ซึ่งตั้งอยู่ที่โคนของ สมอง.

หลอดไฟรับกลิ่นอยู่ในสมองนั่นเอง, ในส่วนล่างของกลีบหน้าผาก. โครงสร้างเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทส่วนกลาง ดังนั้นสัญญาณจากระบบรับกลิ่นจึงไม่จำเป็นต้องผ่าน ฐานดอก, "สถานีถ่ายทอด" ของสิ่งเร้าทางประสาทสัมผัสที่เหลือ เพื่อไปถึงเยื่อหุ้มสมองปฐมภูมิ

มีการค้นพบเซลล์ประสาทตัวรับมากกว่าหนึ่งพันชนิดสำหรับโมเลกุลที่มีกลิ่นตั้งแต่ ผู้รับมีความเชี่ยวชาญสูงเพื่อให้แต่ละคนส่งข้อมูลประเภทเดียว ของกลิ่น

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "หลอดไฟรับกลิ่น: ความหมาย ส่วนประกอบและหน้าที่"

การถ่ายโอนข้อมูล

การถ่ายทอดทางประสาทสัมผัสเริ่มต้นเมื่อ สูดดมโมเลกุลที่มีกลิ่นในอากาศ และละลายในเมือกของโพรงจมูก เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น ตัวรับซึ่งอยู่ที่ขั้วปลายของเซลล์ประสาทรับกลิ่นจะตรวจจับกลิ่น

เมื่อ cilia ของตัวรับเมตาโบทรอปิกจับและรักษาโมเลกุลที่มีกลิ่นไว้ ระบบส่งสารตัวที่สองจะถูกกระตุ้นซึ่งจะทำลายเซลล์ประสาท สิ่งนี้ทำให้ศักยภาพในการดำเนินการถูกไล่ออกจากร่างกายของเซลล์ที่จะถูกส่งผ่านแอกซอน

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วซอนของ เซลล์ประสาทรับกลิ่นประสานกับเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทที่อยู่ในหลอดรับกลิ่น. สิ่งนี้ทำให้เกิดการเชื่อมต่อทางอ้อมระหว่างเยื่อบุผิวรับกลิ่นและเยื่อหุ้มสมอง

เซลล์ประสาทรับกลิ่นเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทสามประเภทในหลอดไฟ: ไมตรัลและบอลเซลล์ซึ่งฉายภาพการดมกลิ่นส่งสัญญาณไปยังบริเวณที่สูงขึ้นของสมองและยับยั้ง interneurons periglomerular ซึ่งปรับการทำงานของอีกสองประเภท

ระบบการรับกลิ่นหลัก

มีการแบ่งแยกทางกายวิภาคและหน้าที่ระหว่าง ระบบรับกลิ่นหลักและอุปกรณ์เสริมหรือที่เรียกว่าโวเมโรนาซอล ตามชื่อของมัน ระบบการดมกลิ่นหลักมีความเกี่ยวข้องกับการรับรู้ถึงกลิ่นมากกว่ากลิ่น vomeronasal แม้ว่ามันจะมีบทบาทเฉพาะตัวก็ตาม

ระบบหลักเริ่มต้นที่ mitral cells และใน ball of olfactory bulb ที่ส่ง การคาดคะเนไปยัง rhinencephalon ซึ่งเป็นคำที่ใช้อธิบายบริเวณสมองที่เกี่ยวข้องกับ ความรู้สึกของกลิ่น piriformis cortex ซึ่งอยู่ตรงกลางของกลีบขมับมีความสำคัญอย่างยิ่งในเรื่องนี้

จากพื้นที่เหล่านี้ ข้อมูลการดมกลิ่นจะถูกส่งไปยังนิวเคลียสดอร์โซมเดียลของฐานดอก จากนั้นมันจะไปถึงคอร์เทกซ์ส่วนหน้าออร์บิโทฟรอนต์ทัลพรีฟรอนทัลคอร์เทกซ์ ในภูมิภาคนี้ มีหน้าที่ในการตัดสินใจและการประมวลผลทางอารมณ์ การรับรู้และการเลือกปฏิบัติของกลิ่นจะเกิดขึ้น

คอร์เทกซ์ออร์บิโทฟรอนทัลคอร์เทกซ์ยังได้รับการกระตุ้นเหมือนมีรส; นอกจากกลิ่นแล้ว ยังช่วยให้รับรู้รสชาติอีกด้วย บางครั้งเราพูดถึง "ระบบเคมี" เพื่ออ้างถึงความรู้สึกของกลิ่นและรสชาติที่ใกล้เคียงกันมากจากมุมมองของระบบประสาท

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "กลีบขมับ: โครงสร้างและหน้าที่"

อวัยวะรับกลิ่นหรือระบบ vomeronasal

ซึ่งแตกต่างจากระบบรับกลิ่นหลัก vomeronasal มีเพียงเซลล์ไมทรัลเท่านั้น สิ่งเหล่านี้อยู่ในบริเวณที่แตกต่างกันของหลอดไฟดมกลิ่น: อวัยวะ vomeronasal ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า "อุปกรณ์เสริม olfactory bulb" และตั้งอยู่ที่ฐานของเอทมอยด์

เซลล์ประสาทเหล่านี้ไม่ได้ส่งสัญญาณไปยังนีโอคอร์เท็กซ์ แต่ส่งไปยังอะมิกดาลาและไฮโปทาลามัส ต่อมทอนซิลเกี่ยวข้องกับการเรียนรู้อารมณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอารมณ์เชิงลบ ในขณะที่ไฮโปทาลามัสเป็นโครงสร้างหลักใน การหลั่งของฮอร์โมน ซึ่งเป็นสาเหตุที่เข้าไปแทรกแซงการทำงานพื้นฐาน เช่น ความกระหาย ความหิว เพศ หรือการควบคุมของ อุณหภูมิ.

ระบบ vomeronasal เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมและการตอบสนองทางสรีรวิทยาที่เกิดขึ้นเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสมาชิกของสายพันธุ์เดียวกัน มีบทบาทสำคัญในการสืบพันธุ์ ความก้าวร้าว และพฤติกรรมทางสังคมของสัตว์หลายชนิด แต่ ไม่ชัดเจนว่ามันยังคงใช้งานได้ในมนุษย์.

เมื่อพูดถึงอุปกรณ์เสริมระบบดมกลิ่นก็ควรเน้นที่บทบาทของฟีโรโมนสารเคมีที่หลั่งออกมา สิ่งมีชีวิตที่ถูกจับโดยสัตว์ในสายพันธุ์เดียวกันเท่านั้นและรับรู้ผ่านอวัยวะ vomeronasal