Olfactorische systeemontvangst, transductie en cerebrale paden

Het reukvermogen van dieren, dat werkt in combinatie met dat van smaak, vervult zeer belangrijke functies: het detecteert de aanwezigheid van voedsel en geeft informatie over de mogelijke gevolgen van de consumptie, draagt ​​bij tot de fysiologische veranderingen van de spijsvertering en roept zelfs reacties op naar leden van dezelfde soort via feromonen.

In dit artikel zullen we beschrijven de belangrijkste aspecten van het reuksysteem, zowel structureel als functioneel. Om dit te doen zullen we het proces van perceptie van olfactorische stimuli evalueren, van de ontvangst in de sensorische neuronen van de neusholte tot de cognitieve verwerking in de orbitofrontale cortex..

• Gerelateerd artikel: "Schedelparen: de 12 zenuwen die de hersenen verlaten"

De olfactorische receptoren

De neus, gestructureerd van het ethmoid bot en kraakbeenweefsel, is het uitwendige deel van het menselijk reuksysteem. De openingen in de neusgaten maken het mogelijk dat, wanneer we lucht inademen, de geurige moleculen (ook bekend als "geurstoffen") het reukepitheel bereiken, dat zich in het bovenste deel of plafond van de neusholte bevindt.

Het olfactorische epitheel bestaat uit weefsellagen bedekt met slijm, dat door de neusholte wordt aangetroffen en dat de functie heeft om de ruikende moleculen op te lossen en deeltjes vast te houden die potentieel gevaarlijk zijn voor de longen. Het is hier, in de slijmlaag van het epitheliale weefsel, waar ze worden gevonden geurreceptormolecuulcellen.

Deze cellen zijn bipolaire neuronen die gespecialiseerd zijn in de ontvangst van chemische verbindingen. Deze functie vindt plaats in de apicale pool van het neuron, terwijl het tegenovergestelde uiteinde, de basale pool, synapseert met de bulbus olfactorius die het bot kruist dat bekend staat als lamina cribrosa, dat zich aan de basis van de hersenen bevindt..

De reukbollen bevinden zich in de hersenen zelf, in het onderste deel van de frontale lobben. Deze structuren maken deel uit van het centrale zenuwstelsel, zodat de signalen van het reuksysteem niet door de thalamus hoeven te gaan, het "relay-station" van de rest van sensorische stimuli, om de primaire cortex te bereiken.

Meer dan duizend verschillende soorten neuronen die geurmoleculen ontvingen, zijn gevonden omdat de receptoren zeer gespecialiseerd zijn, zodat elk informatie uit een enkele klasse geurstof doorgeeft.

• Gerelateerd artikel: "Olfactory bulb: definitie, onderdelen en functies"

Transductie van informatie

Sensorische transductie begint wanneer de geurige moleculen die door de lucht worden getransporteerd, worden geïnhaleerd en ze lossen op in het slijm van de neusholte. Zodra dit is gebeurd, detecteren de receptoren in de apicale polen van de reukneuronen de geurstoffen.

Wanneer de cilia van de receptor, het metabotropische type, een geurig molecuul vangen en vasthouden, activeert het een systeem van tweede boodschappers dat het neuron depolariseert. Dit triggert actiepotentialen van het cellichaam die via het axon worden verzonden.

Zoals we al zeiden, de axons van de olfactorische neuronen synaptan met de dendrieten van neuronen die zich in de bulbus olfactorius bevinden. Dit maakt de indirecte verbinding tussen het reukepitheel en de hersenschors mogelijk.

De geurreceptorneuronen leggen verbindingen vast met drie verschillende soorten neuronen in de lamp: de mitralis cellen en in bal, dat project reuk signalen naar superieure gebieden van de hersenen, en periglomerulaire remmende interneuronen, die de functie van de andere twee soorten moduleren.

Het belangrijkste olfactorische systeem

Er is een anatomische en functionele scheiding tussen het belangrijkste olfactorische systeem en het accessoire, ook bekend als vomeronasal. Zoals de naam al aangeeft, is het belangrijkste olfactorijsysteem relevanter voor de perceptie van geuren dan het vomeronasale, hoewel het wel karakteristieke rollen vervult.

Het hoofdsysteem begint in mitrale cellen en in de bol van de bulbus olfactorius die uitsteeksels naar de rhinencephalon zendt, een term die wordt gebruikt om de hersengebieden te beschrijven die verband houden met reuk.. De piriform cortex, die zich bevindt in het mediale deel van de temporale kwab, is in dit opzicht bijzonder belangrijk.

Vanuit deze gebieden wordt de olfactorische informatie doorgegeven aan de dorsomediale kern van de thalamus, vanwaar het de prefrontale orbitofrontale cortex bereikt. In deze regio vindt de verantwoordelijkheid voor besluitvorming en emotionele verwerking, perceptie en discriminatie van geuren plaats.

De orbitofrontale cortex ontvangt ook smaakstimulatie; Samen met de geur maakt dit de perceptie van smaken mogelijk. Soms spreken we van "chemosensorisch systeem" om samen te verwijzen naar de zintuigen van geur en smaak, heel dichtbij vanuit neurofunctioneel oogpunt.

• Gerelateerd artikel: "Temporale kwab: structuur en functies"

Het reukaccessoire of vomeronasale systeem

In tegenstelling tot het belangrijkste olfactorische systeem bevat het vomeronasal alleen mitralis cellen. Deze bevinden zich in een gedifferentieerd gebied van de bulbus olfactorius: het vomeronasale orgaan, dat ook "accessoire reukbol" wordt genoemd en ligt aan de basis van de ethmoids.

Deze neuronen projecteren geen signalen naar de neocortex, maar naar de amygdala en de hypothalamus. De amygdala is gerelateerd aan het leren van emoties, vooral het negatieve, terwijl de hypothalamus de sleutelstructuur is bij het vrijkomen van hormonen, dus het grijpt in in basisfuncties zoals dorst, honger, seksualiteit of temperatuurregeling.

Het vomeronasale systeem is gerelateerd aan gedrag en fysiologische reacties die optreden als gevolg van interactie met leden van dezelfde soort. Het heeft een fundamentele rol in de voortplanting, agressiviteit en sociaal gedrag van veel dieren, maar het is niet duidelijk dat het functioneel blijft in mensen.

Wanneer we het hebben over het toebehorende olfactorische systeem, is het de moeite waard om de rol te vermelden van feromonen, chemische verbindingen afgescheiden door levende wezens die alleen worden gevangen door dieren van dezelfde soort en waargenomen worden door het vomeronasale orgaan..