Olfactory Bulb Structure, Anatomy and Functions

The opuszka węchowa Jest to podstawowa struktura do wykrywania zapachów. Jest częścią systemu węchowego, a u ludzi znajduje się z tyłu jam nosowych.

Dla każdej półkuli mózgowej znajduje się opuszka węchowa i są one uważane za ewokację kory mózgowej. Składają się z pary wypukłości, które są umieszczone na nabłonku węchowym i poniżej płatów czołowych mózgu. Uczestniczą w przekazywaniu informacji węchowych z nosa do mózgu.

W jamie nosowej znajdują się komórki, które wychwytują te cząsteczki chemiczne w powietrzu, które tworzą zapachy. Ta informacja dociera do opuszki węchowej.

Uważa się, że jest to odpowiedzialne za wykrywanie ważnych zapachów, odróżnianie niektórych zapachów od innych i wzmacnianie wrażliwości na nie. Oprócz wysyłania tych danych do innych obszarów mózgu w celu dalszego przetwarzania.

Opuszka węchowa wydaje się być inna u ludzi i zwierząt. Na przykład u zwierząt istnieje również dodatkowa opuszka węchowa, która pozwala im na wychwytywanie hormonów płciowych i zachowań obronnych lub agresywnych.

Z drugiej strony, opuszka węchowa wyróżnia się jako obszar, w którym istnieje neurogeneza dorosłych. To znaczy, nowe neurony rodzą się przez całe życie. Funkcja tej regeneracji neuronów jest wciąż badana. U zwierząt wydaje się być związany z zachowaniami seksualnymi i opieką nad młodymi.

Jak uchwycić zapachy?

Po pierwsze, dla lepszego zrozumienia cech i funkcji opuszki węchowej, konieczne jest wyjaśnienie funkcjonowania systemu węchowego.

Zapach to zmysł chemiczny, którego najbardziej podstawową funkcją jest rozpoznawanie jedzenia i sprawdzanie, czy jest ono w dobrym stanie. Chociaż przydatne jest także pełne uchwycenie smaków lub wykrycie zagrożeń lub zapobieganie zatruciom.

Dla wielu gatunków podstawowe znaczenie ma wykrywanie drapieżników. Oprócz identyfikacji członków rodziny, przyjaciół, wrogów lub potencjalnych partnerów.

Chociaż możemy rozróżnić tysiące różnych zapachów, nasze słownictwo nie pozwala nam dokładnie ich opisać. Zazwyczaj łatwo jest wytłumaczyć coś, co widzimy lub słyszymy, ale trudno jest opisać zapach. Dlatego mówi się, że system węchowy ma na celu coś zidentyfikować, a nie analizować jego cechy.

Zapachy, zwane również bodźcami węchowymi, są substancjami lotnymi o masie cząsteczkowej od 15 do 300. Są one zazwyczaj pochodzenia organicznego i składają się głównie z rozpuszczalnych lipidów.

Wiadomo, że mamy 6 milionów komórek receptorów węchowych zlokalizowanych w strukturze zwanej nabłonkiem węchowym lub błonie śluzowej. To jest w górnej części jamy nosowej.

Wydaje się, że mniej niż 10% powietrza docierającego do przewodów nosowych wchodzi do nabłonka węchowego. Dlatego czasami, aby złapać zapach, należy prychać intensywniej, aby dotrzeć do receptorów węchowych.

Tuż nad nabłonkiem węchowym znajduje się płytka sitowa. Lamina cribosa to część kości sitowej, która leży między nabłonkiem węchowym a opuszką węchową.

Ta kość wspiera i chroni opuszkę węchową i ma małe perforacje, przez które przechodzą komórki biorcy. W ten sposób mogą przekazywać informacje z nabłonka węchowego do opuszki węchowej.

Łapiemy zapach, gdy cząsteczki zapachowe rozpuszczają się w błonie śluzowej. Śluzówka składa się z wydzielin z gruczołów węchowych, które utrzymują wilgotność wewnątrz nosa.

Po rozpuszczeniu cząsteczki te stymulują receptory komórek receptora węchowego. Komórki te charakteryzują się ciągłą regeneracją.

Opuszka węchowa znajduje się u podstawy mózgu, na końcu dróg węchowych. Każda komórka receptora wysyła pojedynczy akson (rozszerzenie nerwu) do opuszki węchowej. Każdy akson rozgałęzia się, łącząc się z dendrytami komórek zwanych komórkami mitralnymi.

Komórki mitralne są neuronami opuszki węchowej, które wysyłają informacje węchowe do reszty mózgu do przetworzenia.

Przesyłają informacje głównie do ciała migdałowatego, kory gruszkowatej i kory śródwęchowej. Pośrednio informacja dociera również do hipokampa, podwzgórza i kory oczodołowo-czołowej.

Kora oczodołowo-czołowa otrzymuje również informacje o smaku. Dlatego uważa się, że może to być związane z mieszaniną zapachu i smaku podawaną w smakach.

Z drugiej strony różne włókna nerwowe z różnych części mózgu wchodzą do opuszki węchowej. Są to zazwyczaj acetylocholinergiczne, noradrenergiczne, dopaminergiczne i serotoninergiczne.

Pozycje noradrenergiczne wydają się być związane z pamięcią węchową i wydają się być związane z reprodukcją.

Lokalizacja opuszki węchowej

U wielu zwierząt opuszka węchowa znajduje się z przodu mózgu (część dziobowa).

Chociaż u ludzi jest w dolnej bocznej części mózgu, między oczami. Płat czołowy znajduje się na opuszce węchowej.

W każdej półkuli mózgowej znajduje się opuszka węchowa, która może łączyć się ze sobą przez komórki mitralne.

Struktura

Opuszka węchowa składa się z 6 różnych warstw. Wszystkie wykonują określone zadania, które pomagają w neuronalnym przetwarzaniu zapachów. Te warstwy będą posortowane od dołu do góry:

- Warstwa włókien nerwowych: Znajduje się tuż nad płytką kribrozy. W tej warstwie znajdują się aksony neuronów węchowych, które pochodzą z nabłonka węchowego.

- Warstwa kłębuszkowa: w tej warstwie tworzą synapsy (to znaczy łączą) aksony neuronów węchowych i dendrytyczne arborizacje komórek mitralnych. Te połączenia tworzą tak zwane kłębuszki węchowe, ponieważ mają one wygląd struktur sferycznych.

Każdy kłębuszek otrzymuje informacje z jednego typu komórek receptorowych. Istnieją różne klasy tych komórek w zależności od rodzajów zapachów, które wychwytują ich receptory. U ludzi zidentyfikowano od 500 do 1000 różnych receptorów, każdy wrażliwy na inny zapach.

W ten sposób istnieją oba typy kłębuszków i różne cząsteczki receptorów.

Kłębuszki łączą się również z zewnętrzną warstwą pleksi i komórkami opuszki węchowej innej półkuli mózgowej.

- Zewnętrzna warstwa pleksi: to ten, który zawiera ciała komórek w pióropuszu. Te, podobnie jak komórki mitralne, łączą się z neuronami receptora węchowego. Następnie przesyłają informacje węchowe do przedniego jądra węchowego, pierwotnych obszarów węchowych i przedniej perforowanej substancji. (Wilson-Pauwels, 2013).

Ma także astrocyty i interneurony. Interneurony działają jak mosty łączące różne neurony.

- Warstwa komórek mitralnych: jest częścią, w której znajdują się ciała komórek mitralnych.

- Wewnętrzna warstwa pleksi i komórki ziarniste: Ta warstwa ma aksony komórek mitralnych i komórek tuftowanych. Oprócz niektórych komórek ziarnistych.

- Warstwa włókien nerwowych przewodu węchowego: w tej warstwie znajdują się aksony, które wysyłają i odbierają informacje do innych obszarów mózgu. Jednym z nich jest kora węchowa.

Funkcje

Główka węchowa jest uważana za główne miejsce przetwarzania informacji węchowych. Wydaje się, że działa jako filtr, jednak odbiera również informacje z innych obszarów mózgu związanych z zapachem. Na przykład ciało migdałowate, kora oczodołowo-czołowa, hipokamp lub istota czarna.

Funkcje opuszki węchowej wydają się być:

- Odróżnij niektóre zapachy od innych. W tym celu wydaje się, że konkretny kłębuszek otrzymuje informacje od określonych receptorów węchowych i wysyła te dane do określonych części kory węchowej.

Jednak pytanie brzmi: w jaki sposób wykorzystujemy stosunkowo małą liczbę odbiorników do wykrywania tak wielu różnych zapachów? Dzieje się tak, ponieważ szczególny zapach łączy więcej niż jeden receptor. Tak więc każdy zapach wywoła inny wzorzec aktywności w kłębuszkach, który zostanie rozpoznany.

Na przykład pewien aromat może mieć silny związek z jednym rodzajem receptora, średnio silny z innym i słabszy z następnym. Wtedy rozpoznałby ten szczególny wzór w opuszce węchowej.

Zostało to wykazane w badaniu Rubina i Katza (1999). Eksponowali opuszkę węchową na trzy różne zapachy: pentanal, butanal i propanal. Podczas gdy obserwowali swoją aktywność za pomocą komputerowej analizy optycznej.

Odkryli, że trzy zapachy wytwarzają różne wzorce aktywności w kłębuszkach opuszki węchowej.

- Ignoruj ​​inne zapachy i skup się na wykrywaniu określonego zapachu lub pary wybranych zapachów.

Na przykład, chociaż jesteśmy w barze, w którym jednocześnie pojawia się kilka różnych zapachów, dzięki opuszce węchowej jesteśmy w stanie osobno zidentyfikować niektóre z nich bez ingerencji innych..

Wydaje się, że proces ten osiąga się dzięki tak zwanemu „hamowaniu bocznemu”. Oznacza to, że istnieją grupy interneuronów, których zadaniem jest wytwarzanie pewnego hamowania w komórkach mitralnych. Pomaga to odróżnić określone zapachy, ignorując nieprzyjemne zapachy.

- Rozwiń czułość, aby uchwycić zapachy. Ta funkcja jest również związana z bocznym hamowaniem, ponieważ gdy chcemy skupić się na wykrywaniu zapachu, komórki receptora dla tego aromatu zwiększają jego aktywność. Podczas gdy reszta komórek receptora jest zahamowana, zapobiegając „mieszaniu” innych zapachów.

- Pozwól górnym obszarom centralnego układu nerwowego zmodyfikować identyfikację lub rozróżnienie bodźców węchowych.

Nadal jednak nie wiadomo z całą pewnością, czy wszystkie te zadania są wykonywane wyłącznie przez opuszkę węchową, czy faktycznie tylko uczestniczą w nich razem z innymi strukturami.

Wykazano, że zmiany w opuszce węchowej powodują anosmię (brak zapachu) po stronie dotkniętej chorobą.

Połączenia

Gdy informacja węchowa przechodzi przez opuszkę węchową, jest ona następnie wysyłana do innych struktur mózgu, które ją przetwarzają. Głównie są to ciało migdałowate, hipokamp i kora oczodołowo-czołowa. Obszary te są związane z emocjami, pamięcią i uczeniem się.

Amygdala

Opuszka węchowa ustanawia bezpośrednie i pośrednie połączenia z ciałem migdałowatym. W ten sposób może dotrzeć do niego przez korę piriform, obszar pierwotnej kory węchowej. Lub połącz się bezpośrednio z pewnymi obszarami ciała migdałowatego.

Ciało migdałowate jest strukturą, która jest częścią układu limbicznego. Jedną z jego funkcji jest poznanie skojarzeń między zapachami a zachowaniami. W rzeczywistości niektóre aromaty mogą być przyjemnymi i wzmacniającymi bodźcami, podczas gdy inne mogą być awersyjne.

Na przykład dzięki doświadczeniu uczymy się, że lubimy chodzić do miejsca, które dobrze pachnie, lub odrzucamy zapach jedzenia, które w przeszłości sprawiało, że chorowaliśmy.

Oznacza to, że zapachy związane z pozytywnymi aspektami działają jako „nagroda” za nasze zachowanie. Natomiast odwrotnie występuje, gdy inne zapachy pojawiają się wraz z negatywnymi zdarzeniami.

Krótko mówiąc, zapachy kojarzą się z pozytywnymi lub negatywnymi emocjami dzięki ciału migdałowatemu. Ponadto wykazano, że jest on aktywowany w momencie przechwycenia nieprzyjemnych zapachów.

Hipokamp

Opuszka węchowa i ciało migdałowate wysyłają również informacje do hipokampa. Region ten ma również funkcje bardzo podobne do funkcji ciała migdałowatego, odnosząc zapachy do innych pozytywnych lub negatywnych bodźców.

Z drugiej strony odgrywa ważną rolę w tworzeniu pamięci autobiograficznej. To ta, która pozwala nam pamiętać wydarzenia lub ważne wydarzenia w naszym życiu.

Kiedy dostrzegamy pewien aromat, który jest przechowywany w naszej pamięci w innym kontekście, możliwe jest, że wspomnienia przychodzą na myśl. Na przykład, zapach perfum naszego partnera z pewnością przywoła wspomnienie tej osoby. Najwyraźniej strukturą zaangażowaną w to zdarzenie jest hipokamp.

Ponadto zarówno ciało migdałowate, jak i hipokamp mogą modulować naszą percepcję węchową. W ten sposób, gdy jesteśmy w stanie fizjologicznym, takim jak głód, zapach jedzenia może wydawać się bardzo przyjemny. Jest to wytwarzane przez stowarzyszenie wyuczone między zapachem jedzenia a wzmacniającym aktem jedzenia.

Kora oczodołowo-czołowa

Kora oczodołowo-czołowa ustanawia połączenia z opuszką węchową bezpośrednio i przez pierwotną korę węchową.

Obszar ten ma wiele funkcji, a także uczestniczy w stowarzyszeniu nagrody zapachowe. Jedną z jego charakterystycznych funkcji jest ustalenie oceny nagrody, to znaczy ważenie jej korzyści i kosztów.

Jak wspomniano, kora oczodołowo-czołowa odbiera informacje smakowe i łączy je z węchem, tworząc smaki. Ten obszar wydaje się mieć wiele wspólnego z apetytem i wzmacniającym uczuciem jedzenia.

Referencje

1. Carlson, N.R. (2006). Fizjologia zachowań, wyd. 8, Madryt: Pearson. pp: 262-267.
2. Cheprasov, A. (s.f.). The Sense of Smell: Olfactory Bulb i Nose. Pobrano 15 stycznia 2017 r. Ze Study.com: study.com.
3. Kadohisa, M. (2013). Wpływ zapachu na emocje, z implikacjami. Frontiers in Systems Neuroscience, 7, 66.
4. Opuszka węchowa. (s.f.). Pobrane 15 stycznia 2017 r. Z Wikipedii: en.wikipedia.org.
5. Purves D., Augustine G.J., Fitzpatrick D., i in., Redakcja. (2001). Żarówka zapachowa. Neuroscience. Druga edycja. Sunderland (MA): Sinauer Associates; Dostępne z: ncbi.nlm.nih.gov.
6. Rubin, B.C. & Katz L.C. (1999). Optyczne obrazowanie reprezentacji zapachowych w opuszce węchowej ssaków. Neuron; 23 (3): 499-511.
7. Jakie są funkcje węchowego płata? (s.f.). Pobrano 15 stycznia 2017 r. Z Reference: reference.com.
8. Jaka jest funkcja żarówki olfaktorycznej? (s.f.). Pobrano 15 stycznia 2017 r. Z Innovateus: innovateus.net.
9. Wilson Pauwels, L., Akesson, E.J., Stewart, P.A., Spacey S.D. (2013). Nerw węchowy W: Nerwy czaszkowe. W zdrowiu i chorobie. 3. ed. Panamerian Medical Editorial.