Нюхова система: рецепція, трансдукція та шляхи мозку

Нюх тварин, який працює разом із смаком, виконує дуже важливі функції: він виявляє наявність їжі та надає інформацію про можливі наслідки його споживання, сприяє фізіологічним змінам травлення і навіть викликає реакцію на представників одного виду через феромони.

У цій статті ми опишемо основні аспекти нюхової системияк на структурному, так і на функціональному рівні. Для цього ми розглянемо процес сприйняття нюхових подразників, починаючи від прийому в сенсорних нейронах порожнини носа до когнітивної обробки в орбітофронтальній корі.

• Пов’язана стаття: "Черепні нерви: 12 нервів, що залишають мозок"

Нюхові рецептори

Ніс, побудований з етмоподібної кістки та хрящової тканини, є зовнішньою частиною нюхової системи людини. Отвори ніздрів дозволяють, що при вдиханні повітря запашні молекули (також відомі як «ароматизатори») досягають нюхового епітелію, який розташований у верхній частині або даху Носова порожнина.

Нюховий епітелій складається з шарів тканини, покритих слизом, який знаходиться по всій порожнині носові і має функцію розчинення запашних молекул і утримання потенційно небезпечних частинок для легені. Саме тут, у слизовому шарі епітеліальної тканини, вони виявляються

рецепторні клітини для запашних молекул.

Ці клітини є біполярними нейронами, що спеціалізуються на прийомі хімічних сполук. Ця функція виконується на апікальному полюсі нейрона, тоді як протилежний кінець, базальний полюс, синапта з нюховою цибулиною, що перетинає кістку, відому як lamina cribrosa, яка розташована біля основи мозок.

Нюхові цибулини розташовані в самому мозку, в нижній частині лобових часток. Ці структури є частиною центральної нервової системи, тому сигнали від нюхової системи не повинні проходити через таламус, "релейна станція" решти сенсорних подразників, щоб досягти первинної кори.

Починаючи з часів приймачі є високоспеціалізованими, тому кожен з них передає інформацію єдиного виду з ароматом.

• Пов’язана стаття: "Нюхова цибулина: визначення, частини та функції"

Передача інформації

Сенсорна трансдукція починається, коли повітряно -запашні молекули вдихаються і розчиняються в слизу носової порожнини. Як тільки це сталося, рецептори, розташовані на апікальних полюсах нюхових нейронів, виявляють запахи.

Коли метаболітні рецептори війок захоплюють і утримують запашну молекулу, активується друга система -месенджер, яка деполяризує нейрон. Це призводить до вивільнення потенціалу дії з тіла клітини, який буде передаватися через аксон.

Як ми вже говорили, аксони нюхові нейрони синаптують з дендритами нейронів, розташованих у нюховій цибулині. Це дозволяє непрямий зв'язок між нюховим епітелієм і корою великого мозку.

Нейрони рецептора одоранту з’єднуються з трьома різними типами нейронів у колбі: мітральні та кульові клітини, які подають нюхові сигнали до вищих областей мозку, та гальмуючі перигломерулярні інтернейрони, які модулюють функції двох інших типів.

Основна нюхова система

Між ними існує анатомічний та функціональний поділ основна нюхова система та аксесуар, також відомий як вомероназал. Як випливає з його назви, основна нюхова система є більш актуальною для сприйняття запахів, ніж вомероназал, хоча вона відіграє характерну роль.

Основна система починається в мітральних клітинах і в кульці нюхової цибулини, що посилається проекції на нежить, термін, який позначає ділянки мозку, пов'язані з нюх. Кора грушоподібної кістки, яка розташована в медіальній частині скроневої частки, є особливо важливим у цьому плані.

З цих областей нюхова інформація передається до дорсомедіального ядра таламуса, звідки вона потрапляє до орбітофронтальної префронтальної кори. У цьому регіоні, який відповідає за прийняття рішень та емоційну обробку, відбувається сприйняття та розрізнення запахів.

Орбітофронтальна кора також отримує смакову стимуляцію; Поряд із запахом це дозволяє сприймати смаки. Іноді ми говоримо про "хемосенсорну систему", щоб разом посилатися на нюх і смак, які дуже близькі з нейрофункціональної точки зору.

• Пов’язана стаття: "Скронева частка: будова та функції"

Додаткова нюхова або вомероназальна система

На відміну від основної нюхової системи, вомероназал містить лише мітральні клітини. Вони розташовані в диференційованій області нюхової цибулини: вомероназальний орган, який також називають "допоміжною нюховою цибулиною" і знаходиться біля основи етимоїда.

Ці нейрони не подають сигнали до неокортексу, а до мигдалини та гіпоталамуса. Мигдалина пов'язана з вивченням емоцій, особливо негативних, тоді як гіпоталамус є ключовою структурою вивільнення гормонів, тому він втручається в такі основні функції, як спрага, голод, сексуальність або регулювання температура.

Вомероназальна система пов'язана з поведінкою та фізіологічними реакціями, які виникають через взаємодію з представниками одного виду. Він відіграє фундаментальну роль у відтворенні, агресивності та соціальній поведінці багатьох тварин, але незрозуміло, що він все ще функціональний у людей.

Говорячи про допоміжну нюхову систему, варто підкреслити роль феромонів, хімічних сполук, що виділяються живі істоти, які захоплені лише тваринами одного виду і сприймаються через вомероназальний орган.