Odbiór, transdukcja i ścieżki mózgowe systemu węchowego

Zmysł węchu zwierząt, który działa w połączeniu ze zmysłem smaku, spełnia bardzo istotne funkcje: wykrywa obecność pokarmu i daje informacje o możliwych konsekwencjach jego spożywania, przyczynia się do fizjologicznych zmian trawienia, a nawet wywołuje reakcje w kierunku członków tego samego gatunku poprzez feromony.

W tym artykule opiszemy główne aspekty systemu węchowego, zarówno strukturalnie, jak i funkcjonalnie. W tym celu dokonamy przeglądu procesu postrzegania bodźców węchowych, od odbioru w neuronach czuciowych jamy nosowej do przetwarzania poznawczego w korze oczodołowo-czołowej.

• Powiązany artykuł: „Nerwy czaszkowe: 12 nerwów, które opuszczają mózg”

Receptory węchowe

Nos, zbudowany z kości sitowej i tkanki chrzęstnej, jest zewnętrzną częścią ludzkiego systemu węchowego. Otwory nozdrzy pozwalają, aby podczas wdychania powietrza cząsteczki zapachowe (znane również jako „substancje zapachowe”) docierały do ​​nabłonka węchowego, który znajduje się w górnej części lub suficie jamy nosowej.

Nabłonek węchowy składa się z warstw tkanki pokrytej śluzem, który znajduje się w jamie nosowej i ma funkcję rozpuszczania cząsteczek zapachowych i zatrzymywania cząstek potencjalnie niebezpiecznych dla płuc. To tutaj, w warstwie śluzu tkanki nabłonkowej, gdzie się znajdują komórki cząsteczki receptora zapachowego.

Komórki te są neuronami bipolarnymi specjalizującymi się w odbiorze związków chemicznych. Funkcja ta ma miejsce w wierzchołkowym biegunie neuronu, podczas gdy przeciwny koniec, biegun podstawowy, synapsa z opuszką węchową przecina kość zwaną blaszką liściową, która jest u podstawy mózgu.

Bańki węchowe znajdują się w samym mózgu, w dolnej części płatów czołowych. Struktury te są częścią centralnego układu nerwowego, więc sygnały systemu węchowego nie muszą przechodzić przez wzgórze, „stację przekaźnikową” pozostałych bodźców zmysłowych, aby dotrzeć do kory pierwotnej.

Znaleziono ponad tysiąc różnych typów neuronów receptorów zapachowych, ponieważ receptory są wysoce wyspecjalizowane, tak że każda z nich przekazuje informacje z jednej klasy substancji zapachowych.

• Powiązany artykuł: „Zapach węchowy: definicja, części i funkcje”

Przekazywanie informacji

Transdukcja sensoryczna rozpoczyna się, gdy cząsteczki zapachowe transportowane przez powietrze są wdychane i rozpuszczają się w śluzu jamy nosowej. Gdy to się stanie, receptory znajdujące się w wierzchołkowych biegunach neuronów węchowych wykrywają substancje zapachowe.

Gdy rzęski receptora, typ metabotropowy, wychwytują i zatrzymują cząsteczkę zapachową, aktywowany jest system drugich posłańców, który depolaryzuje neuron. To wyzwala potencjały działania z ciała komórki, które będą transmitowane przez akson.

Jak powiedzieliśmy, aksony neurony węchowe synaptan z dendrytami neuronów znajdujących się w opuszce węchowej. Pozwala to na pośrednie połączenie między nabłonkiem węchowym a korą mózgową.

Neurony receptorów zapachowych ustanawiają połączenia z trzema różnymi typami neuronów w żarówce: komórki mitralne i kulkowe, które projektują sygnały węchowe w kierunku wyższych obszarów mózgu i obwodowych neuronów hamujących, które modulują funkcję pozostałych dwóch typów.

Główny system węchowy

Istnieje anatomiczny i funkcjonalny podział między główny system węchowy i akcesoria, znany również jako vomeronasal. Jak wskazuje jego nazwa, główny system węchowy jest bardziej odpowiedni do percepcji zapachów niż womeronasal, chociaż spełnia charakterystyczne role.

Główny system zaczyna się w komórkach mitralnych i kuli opuszki węchowej, która wysyła projekcje do nosorożca, terminu używanego do opisania obszarów mózgu związanych z zapachem.. Piriform cortex, który znajduje się w środkowej części płata skroniowego, jest szczególnie ważne w tym względzie.

Z tych obszarów informacje węchowe są przekazywane do grzbietowo-przyśrodkowego jądra wzgórza, skąd dotrą do przedczołowej kory oczodołowo-czołowej. W tym regionie, odpowiedzialnym za podejmowanie decyzji i przetwarzanie emocjonalne, następuje percepcja i dyskryminacja zapachów.

Kora oczodołowo-czołowa otrzymuje również stymulację smakową; Wraz z zapachem pozwala to na postrzeganie smaków. Czasami mówimy o „systemie chemosensorycznym”, aby odnosić się do zmysłów zapachu i smaku, bardzo blisko punktu widzenia neurofunkcjonalnego.

• Powiązany artykuł: „Płat czasu: struktura i funkcje”

Dodatkowy system węchowy lub lemieszowy

W przeciwieństwie do głównego systemu węchowego, womonasal zawiera tylko komórki mitralne. Znajdują się one w zróżnicowanym obszarze opuszki węchowej: narząd lemieszowo-lemieszowy, zwany także „dodatkową opuszką węchową” i jest u podstawy etmoidów.

Neurony te nie wysyłają sygnałów do kory nowej, ale do ciała migdałowatego i podwzgórza. Ciało migdałowate jest związane z uczeniem się emocji, zwłaszcza negatywnych, podczas gdy podwzgórze jest kluczową strukturą w uwalnianiu hormonów, dlatego interweniuje w podstawowe funkcje, takie jak pragnienie, głód, seksualność lub regulacja temperatury.

System lemieszowo-lędźwiowy jest związany z zachowaniami i reakcjami fizjologicznymi, które występują z powodu interakcji z członkami tego samego gatunku. Odgrywa zasadniczą rolę w reprodukcji, agresywności i zachowaniach społecznych wielu zwierząt, ale nie jest jasne, czy funkcjonuje u ludzi.

Mówiąc o dodatkowym systemie węchowym, warto wspomnieć o roli feromonów, związków chemicznych wydzielanych przez żywe istoty, które są chwytane tylko przez zwierzęta tego samego gatunku i postrzegane przez narząd lemieszowy..