Vohalna struktura žarnic, anatomija in funkcije

The vohalna žarnica To je temeljna struktura za zaznavanje vonjav. Je del olfaktornega sistema, pri ljudeh pa se nahaja v zadnji strani nosne votline.

Za vsako možgansko hemisfero obstaja vohalna žarnica, ki velja za evaginacijo korteksa. Sestavljeni so iz para izboklin, ki so postavljene na vohalni epitel in pod čelne režnjeve možganov. Sodelujejo pri prenosu vohalnih informacij iz nosu v možgane.

V nosni votlini so celice, ki ujamejo kemične delce v zraku, ki tvorijo vonjave. Te informacije dosežejo vohalno žarnico.

Menijo, da je to odgovorno za odkrivanje pomembnih vonjav, razlikovanje nekaterih vonjav od drugih in za povečanje občutljivosti na njih. Poleg tega, da pošlje te podatke na druga področja možganov za nadaljnjo obdelavo.

Očitna čebulica se pri ljudeh in živalih razlikuje. Na primer, pri živalih obstaja tudi dodatna olfaktorna žarnica, ki jim omogoča zajemanje spolnih hormonov in obrambnega ali agresivnega vedenja..

Po drugi strani pa vonjavna žarnica izstopa kot območje, kjer obstaja nevrogeneza odraslih. To pomeni, da se novi nevroni še vedno rodijo skozi vse življenje. Funkcija te nevronske regeneracije se še proučuje. Zdi se, da je pri živalih povezana s spolnim vedenjem in skrbjo za mlade.

Kako ujamemo vonjave?

Prvič, za boljše razumevanje značilnosti in funkcij vohalne čebulice je treba pojasniti delovanje vohalnih sistemov..

Vonj je kemični občutek, katerega osnovna funkcija je prepoznati hrano in preveriti, ali je v dobrem stanju ali ne. Čeprav je tudi koristno, da popolnoma zajamete okuse, ali odkrijete nevarnosti ali preprečite zastrupitve.

Za številne vrste je bistveno, da odkrijejo plenilce. Poleg identifikacije družinskih članov, prijateljev, sovražnikov ali možnih partnerjev.

Čeprav lahko razlikovamo med tisočimi različnimi vonjavami, nam naš besednjak ne omogoča natančnega opisa. Ponavadi je enostavno razložiti nekaj, kar vidimo ali slišimo, vendar je težko opisati vonj. Zato je rečeno, da je namen olfaktornega sistema identificirati nekaj, ne pa analizirati njegovih značilnosti.

Vonji, imenovani tudi vohalni dražljaji, so hlapne snovi, ki imajo molekulsko maso med 15 in 300. Ponavadi so organskega izvora in so sestavljene predvsem iz topnih lipidov..

Znano je, da imamo 6 milijonov olfaktornih receptorskih celic, ki se nahajajo v strukturi, imenovani vohalni epitelij ali sluznica. To je v zgornjem delu nosne votline.

Zdi se, da manj kot 10% zraka, ki doseže nosne poti, vstopi v vohalni epitel. Zato je včasih, da bi ujeli vonj, potrebno bolj intenzivno prhati, da bi dosegli vonjalne receptorje.

Tik nad olfaktornim epitelijem je nameščena ploščica. Lamina cribosa je del etmoidne kosti, ki leži med vohalnim epitelom in vohalno žarnico..

Ta kost podpira in varuje vohalno čebulico in ima majhne perforacije, skozi katere preidejo prejemne celice. Tako lahko prenašajo informacije iz vohalne epitelije v vohalno žarnico.

Ujeti vonj, ko se mirotvorne molekule raztopijo v sluznici. Sluznico sestavljajo izločki iz vohalnih žlez, ki v notranjosti nosu zadržujejo vlažnost.

Ko se te molekule raztopijo, stimulirajo receptorje olfaktornih receptorskih celic. Te celice imajo značilno regeneracijo neprekinjeno.

Vohalna čebulica se nahaja na dnu možganov, na koncu vohalnih traktov. Vsaka receptorska celica pošlje eno akson (podaljšanje živca) v vohalno žarnico. Vsak akson se odcepi in se poveže z dendriti celic imenovanimi mitralnimi celicami.

Mitralne celice so nevroni vohalne žarnice, ki pošiljajo olfaktorne informacije preostalim možganom, ki jih je treba obdelati.

Večinoma pošiljajo informacije amigdali, piriformni skorji in entorhinalni skorji. Posredno, informacije dosežejo tudi hipokampus, hipotalamus in orbitofrontalni korteks.

Orbitofrontalna skorja prejme tudi informacije o okusu. Zato se verjame, da je lahko povezana z mešanico vonja in okusa, ki je podana v okusih.

Po drugi strani pa različna živčna vlakna iz različnih delov možganov vstopijo v vohalno žarnico. To so ponavadi acetilholinergični, noradrenergični, dopaminergični in serotoninergični.

Zdi se, da so noradrenergični vnosi povezani z vohalnimi spomini in se zdi, da so povezani z reprodukcijo.

Lokacija vohalne žarnice

Pri mnogih živalih se vohalna čebulica nahaja v predelu možganov (rostralni del)..

Čeprav je pri ljudeh v spodnjem stranskem delu možganov, med očmi. Prednji lobe se nahajajo na vohalni žarki.

V vsaki hemisferi možganov je vohalna žarnica, ki se lahko poveže med seboj prek mitralnih celic..

Struktura

Vohalna žarnica je sestavljena iz 6 različnih plasti. Vsi opravljajo posebne naloge, ki pomagajo pri nevronski obdelavi vonjav. Ti sloji bodo razvrščeni od spodaj navzgor:

- Sloj živčnih vlaken: Nahaja se tik nad ploščo cribrosa. V tem sloju so aksoni olfaktornih nevronov, ki prihajajo iz vohalne epitelije.

- Glomerularna plast: v tem sloju tvorijo sinapse (to je, povezujejo) aksone olfaktornih nevronov in dendritične arborizacije mitralnih celic. Te povezave tvorijo ti vohalni glomeruli, ker imajo videz sferičnih struktur.

Vsak glomerul prejme informacije iz ene same vrste receptorskih celic. Obstajajo različni razredi teh celic glede na vrste vonjev, ki jih zajemajo njihovi receptorji. Pri ljudeh je bilo ugotovljenih med 500 in 1000 različnih receptorjev, od katerih je vsak občutljiv na drugačen vonj.

Na ta način obstajajo obe vrsti glomerulov in različne receptorske molekule.

Glomeruli se povežejo tudi z zunanjim pleksiformnim slojem in s celicami olfaktornega balona druge možganske poloble..

- Zunanja plast: to je tisto, ki vsebuje telesa celic v perju. Ti, kot mitralne celice, se povezujejo z vohalnimi receptorskimi nevroni. Nato pošiljajo vohalne informacije na sprednjo olfaktorsko jedro, na primarna olfaktorna območja in na prednjo perforirano snov. (Wilson-Pauwels, 2013).

Ima tudi astrocite in interneurone. Interneuroni delujejo kot mostovi, ki povezujejo različne nevrone.

- Mitralna celična plast: je del, kjer se nahajajo telesa mitralnih celic.

- Notranji pleksiformni sloj in zrnate celice: Ta plast ima aksone mitralnih celic in taftanih celic. Poleg nekaterih zrnatih celic.

- Sloj živčnih vlaken vohalnih traktov: v tem sloju so aksoni, ki pošiljajo in prejemajo informacije na druga področja možganov. Eden od njih je vohalna skorja.

Funkcije

Občutljiva žarnica se šteje za glavno mesto, kjer se obdelujejo vohalne informacije. Zdi se, da deluje kot filter, vendar prejema tudi informacije iz drugih delov možganov, ki sodelujejo v vonju. Na primer amigdala, orbitofrontalna skorja, hipokampus ali substratna nigra.

Funkcije vohalne žarnice so:

- Razlikujte nekaj vonjev od drugih. Za to se zdi, da določen glomerul prejme informacije iz specifičnih olfaktornih receptorjev in pošlje te podatke določenim delom vohalne skorje..

Vprašanje pa bi bilo, kako uporabiti relativno majhno število sprejemnikov za zaznavanje toliko različnih vonjav? To je zato, ker določen vonj združuje več kot en receptor. Tako bi vsak vonj povzročil drugačen vzorec aktivnosti v glomerulih, ki bi ga prepoznali.

Na primer, določena aroma bi lahko imela močno povezavo z eno vrsto receptorja, srednje močno z drugo in šibkejšo z naslednjo. Potem bi ga prepoznali po tem posebnem vzorcu v vohalni žarki.

To je pokazala študija Rubina in Katza (1999). Ločilno čebulico so izpostavili trem različnim vonjem: pentanalu, butanalu in propanalu. Medtem ko so svojo dejavnost opazovali z računalniško optično analizo.

Ugotovili so, da so ti trije vonji povzročili različne vzorce aktivnosti v glomerulih vohalne žarnice.

- Zanemarite druge vonje in se osredotočite na odkrivanje specifičnega vonja ali par izbranih vonjev.

Na primer, čeprav smo v baru, kjer se istočasno pojavi več različnih vonjav, lahko zahvaljujoč vohalni žarnici nekatere izmed njih prepoznavamo ločeno, ne da bi drugi motili.

Zdi se, da je ta proces dosežen zaradi tako imenovane "lateralne zavore". To pomeni, da obstajajo skupine interneuronov, katerih funkcija je, da proizvedejo določeno inhibicijo v mitralnih celicah. To pomaga pri razlikovanju med specifičnimi vonjavami, ne upošteva pa vonjav po ozadju.

- Razširite občutljivost za zajemanje neprijetnih vonjav. Ta funkcija je povezana tudi z lateralno inhibicijo, saj, ko se želimo osredotočiti na odkrivanje vonja, receptorske celice za to aromo povečajo njegovo aktivnost. Medtem ko so preostale receptorske celice inhibirane, preprečujejo druge mešanice "mešanja"..

- Dovolite gornjim predelom centralnega živčnega sistema, da spremenijo identifikacijo ali diskriminacijo vohalnih dražljajev.

Vendar še vedno ni z gotovostjo znano, ali se vse te naloge izvajajo izključno z vohalno čebulico ali pa dejansko sodelujejo le z njimi skupaj z drugimi strukturami..

Dokazano je, da lezije v vohalni čebulici povzročajo anosmijo (pomanjkanje vonja) na prizadeti strani..

Povezave

Ko vohalne informacije preidejo skozi vohalno žarnico, se nato pošljejo drugim možganskim strukturam, ki jih bodo obdelovale. To so predvsem amigdala, hipokampus in orbitofrontalna skorja. Ta področja so povezana s čustvi, spominom in učenjem.

Amigdala

Mirujoča žarnica vzpostavlja neposredne in posredne povezave z amigdalo. Tako ga lahko doseže skozi piriformno skorjo, regijo primarnega olfaktornega korteksa. Ali pa se povežite neposredno z določenimi območji amigdale.

Amigdala je struktura, ki je del limbičnega sistema. Ena od njegovih funkcij je spoznavanje povezav med vonji in vedenjem. Dejstvo je, da so lahko določene arome prijetne in okrepijo dražljaje, medtem ko so druge lahko averzivne.

Na primer, z izkušnjami se naučimo, da želimo iti na mesto, ki lepo diši, ali da zavračamo vonj hrane, ki nas je v preteklosti bolela.

To pomeni, da vonjave, ki so povezane s pozitivnimi vidiki, delujejo kot "nagrada" za naše obnašanje. Medtem ko se pojavijo drugi vonji in negativni dogodki, pride do nasprotnega.

Na kratko, vonji se na koncu povezujejo s pozitivnimi ali negativnimi čustvi, zahvaljujoč amigdali. Poleg tega se je pokazalo, da se aktivira, ko so zajeti neprijetni vonji.

Hipokampus

Vohalna žarnica in amigdala prav tako pošiljajo informacije hipokampusu. Ta regija ima tudi funkcije, zelo podobne tistim v amigdali, ki povezujejo vonjave z drugimi pozitivnimi ali negativnimi dražljaji.

Po drugi strani pa ima pomembno vlogo pri oblikovanju avtobiografskega spomina. To je tista, ki nam omogoča, da se spomnimo dogodkov ali pomembnih dogodkov našega življenja.

Ko zaznavamo določeno aromo, ki je shranjena v našem spominu v drugačnem kontekstu, je možno, da se spomin spomni. Na primer, vonj našega partnerja bo zagotovo zbudil spomin na to osebo. Očitno je struktura, vključena v ta dogodek, hipokampus.

Poleg tega lahko tako amigdala kot hipokampus modulirata naše vohalno zaznavanje. Na tak način, ko smo v fiziološkem stanju, kot je lakota, se vonj hrane zdi zelo prijeten. To ustvarja združenje, ki se je naučilo med vonjem hrane in okrepitvijo prehranjevanja.

Orbitofrontalna skorja

Orbitofrontalna skorja vzpostavi povezave z vohalno žarko neposredno in skozi primarno vohalno skorjo..

To področje ima veliko funkcij in sodeluje tudi pri združevanju nagrad za vonj. Ena od njegovih značilnih funkcij je določiti oceno nagrade, to je pretehtati njene koristi in stroške.

Kot že omenjeno, orbitofrontalna skorja prejme okusne informacije in jo združi z vonjem, da oblikuje okuse. Zdi se, da ima to področje veliko opraviti z apetitom in okrepitvijo občutka prehranjevanja.

Reference

1. Carlson, N.R. (2006). Fiziologija vedenja 8. Ed Madrid: Pearson. pp: 262-267.
2. Cheprasov, A. (s.f.). Smrdljiv občutek: vohalna žarnica in nos. Pridobljeno 15. januarja 2017, s strani Study.com: study.com.
3. Kadohisa, M. (2013). Učinki vonja na čustva, s posledicami. Frontiers in Systems Neuroscience, 7, 66.
4. Vohalna žarnica. (s.f.). Pridobljeno 15. januarja 2017, iz Wikipedije: en.wikipedia.org.
5. Purves D., Augustine G.J., Fitzpatrick D., et al., Uredniki. (2001). Vohalna žarnica. Nevroznanost. 2. izdaja. Sunderland (MA): Sinauer Associates; Na voljo pri: ncbi.nlm.nih.gov.
6. Rubin, B.C. & Katz L.C. (1999). Optično slikanje odorantnih predstavitev v sesalskih vohalnih žarnicah. Neuron; 23 (3): 499-511.
7. Kakšne so funkcije lobfirnega vonja? (s.f.). Pridobljeno 15. januarja 2017, iz reference: reference.com.
8. Kakšna je funkcija vohalne žarnice? (s.f.). Pridobljeno 15. januarja 2017, od Innovateus: innovateus.net.
9. Wilson Pauwels, L., Akesson, E.J., Stewart, P.A., Spacey S.D. (2013). Vohalni živci V: Cranial Nerves. V zdravju in bolezni. 3. Ed Panamerian Medical Uvodnik.