ČUCHOVÁ ŽIAROVKA: ŠTRUKTÚRA, ANATÓMIA A FUNKCIE - NEUROPSYCHOLOGY - 2024

Čuchovom bulbu je základnej štruktúre mozgu pre detekciu pachy. Je súčasťou čuchového systému a u ľudí sa nachádza v zadnej časti nosných dutín.

Každá mozgová hemisféra má čuchovú žiarovku, ktorá sa považuje za vyhubenie kôry. Skladajú sa z dvojice hrčiek, ktoré sú umiestnené na čuchovom epiteli a pod čelnými lalokmi mozgu. Zúčastňujú sa na prenose čuchových informácií z nosa do mozgu.

Čuchová žiarovka (žltá)

Vo vnútri nosnej dutiny sa nachádzajú bunky, ktoré zachytávajú chemické častice zo vzduchu, ktoré vytvárajú pachy. Tieto informácie sa dostanú k čuchovej žiarovke.

Toto je považované za zodpovedné za detekciu dôležitých zápachov, odlíšenie niektorých zápachov od ostatných a zosilnenie citlivosti na ne. Okrem odosielania týchto údajov do ďalších oblastí mozgu na ďalšie spracovanie.

Zdá sa, že čuchová žiarovka sa u ľudí a zvierat líši. Napríklad u zvierat existuje aj doplnková čuchová žiarovka, ktorá im umožňuje zachytiť sexuálne hormóny a defenzívne alebo agresívne správanie.

Na druhej strane čuchová žiarovka vyniká tým, že je oblasťou s neurogenézou dospelých. To znamená, že nové neuróny sa rodia po celý život. Funkcia tejto regenerácie neurónov sa stále skúma. Zdá sa, že u zvierat súvisí so sexuálnym správaním a starostlivosťou o mladých.

Umiestnenie čuchovej žiarovky

Umiestnenie čuchovej žiarovky (žltá)

U mnohých zvierat je čuchová žiarovka umiestnená v prednej časti mozgu (rostrálna časť), hoci u ľudí je umiestnená v mozgu, konkrétne v dolnej bočnej časti mozgu, medzi očami. Čelný lalok je umiestnený na čuchovej žiarovke.

Na každej hemisfére mozgu je čuchová žiarovka a môžu byť navzájom spojené prostredníctvom mitrálnych buniek.

Ako funguje čuchová žiarovka?

Senzorické receptory v čuchovom systéme človeka. 1: čuchová banka 2: mitrálne bunky 3: kosť 4: nosový epitel 5: glomerulus 6: čuchové senzorické receptorové neuróny

Najskôr je potrebné vysvetliť fungovanie čuchového systému, aby sme lepšie porozumeli charakteristikám a funkciám čuchovej banky.

Čuchový systém

Vôňa je chemický význam, ktorého najzákladnejšou funkciou je rozpoznať jedlo a skontrolovať, či je v dobrom stave alebo nie. Aj keď je tiež užitočné úplne zachytiť príchute alebo odhaliť nebezpečenstvo alebo zabrániť otrave.

Pre mnohé druhy je nevyhnutné zistiť dravcov. Okrem identifikácie rodinných príslušníkov, priateľov, nepriateľov alebo potenciálnych partnerov.

Aj keď dokážeme rozlíšiť tisíce rôznych vôní, naša slovná zásoba nám ich neumožňuje presne ich opísať. Zvyčajne je ľahké vysvetliť niečo, čo vidíme alebo počujeme, ale je ťažké opísať zápach. Z tohto dôvodu sa hovorí, že čuchový systém má skôr za cieľ niečo identifikovať, než analyzovať jeho vlastnosti.

vonia

Vône, tiež nazývané čuchové podnety, sú prchavé látky s molekulovou hmotnosťou medzi 15 a 300. Zvyčajne sú organického pôvodu a pozostávajú hlavne z rozpustných lipidov.

Je známe, že máme 6 miliónov čuchových receptorových buniek umiestnených v štruktúre nazývanej čuchový epitel alebo sliznica. To je v hornej časti nosnej dutiny.

Zrejme menej ako 10% vzduchu, ktorý sa dostane do nosných dierok, vstupuje do čuchového epitelu. Z tohto dôvodu je niekedy potrebné chytiť vôňu intenzívnejšie odfrknutím, aby sa dostala na čuchové receptory.

Cribriformná doska

Ethmoidná kosť pri pohľade zhora. Zdroj: Henry Vandyke Carter / verejné vlastníctvo

Hneď nad čuchovým epitelom sa nachádza lamina cribrosa. Doska cribriform je časť etmoidnej kosti, ktorá leží medzi čuchovým epitelom a čuchovou cibuľkou.

Uvedená kosť podporuje a chráni čuchovú žiarovku a má malé perforácie, ktorými prechádzajú receptorové bunky. Takto môžu prenášať informácie z čuchového epitelu do čuchovej banky.

Častice prechádzajú nosom na sliznicu

Keď sa zapáchajú molekuly v sliznici, zachytíme zápach. Sliznica pozostáva zo sekrétov čuchových žliaz, ktoré udržiavajú vlhkosť vnútrajšku nosa.

Po rozpustení tieto molekuly stimulujú receptory na čuchových receptorových bunkách. Tieto bunky majú charakteristiku nepretržitej regenerácie.

Čuchovník je umiestnený na spodnej časti mozgu, na konci čuchových traktov. Každá receptorová bunka pošle jeden axón (predĺženie nervov) do čuchovej banky. Každý axón sa rozvetví v spojení s dendritmi buniek nazývanými mitrálne bunky.

Signály z čuchovej žiarovky do iných oblastí mozgu

Čuchové neuróny. Zdroj: Henry Vandyke Carter / verejné vlastníctvo

Mitrálne bunky sú neuróny v čuchovej cibuľke, ktoré vysielajú čuchové informácie do zvyšku mozgu, ktorý sa má spracovať.

Informácie posielajú hlavne do amygdaly, kôry piriformov a entorhinalnej kôry. Nepriamo sa informácie dostanú aj do hippocampu, hypotalamu a orbitofrontálnej kôry.

Orbitálna čelná kôra tiež dostáva informácie o chuti. Preto sa predpokladá, že by to mohlo súvisieť so zmesou vône a chuti, ktorá sa vyskytuje v príchutiach.

Na druhej strane rôzne nervové vlákna z rôznych častí mozgu vstupujú do čuchovej cibule. Zvyčajne sú acetylcholinergné, noradrenergické, dopaminergné a serotonergné.

Noradrenergické vstupy sa zdajú byť spojené s čuchovými spomienkami a zdá sa, že sú spojené s reprodukciou.

štruktúra

Čuchový trakt a žiarovka (červená). Zdroj: User Ancheta Wis na en.wikipedia / public domain

Čuchovník sa skladá zo 6 rôznych vrstiev. Všetky vykonávajú špecifické úlohy, ktoré pomáhajú neuronálnemu spracovaniu pachov. Tieto vrstvy sú usporiadané zdola nahor:

Vrstva nervových vlákien

Nachádza sa hneď nad lamina cribrosa. V tejto vrstve sú axóny čuchových neurónov, ktoré pochádzajú z čuchového epitelu.

Glomerulárna vrstva

V tejto vrstve sú synonymá axónov čuchových neurónov (to znamená, že sa pripájajú) a dendritické arborizácie mitrálnych buniek. Tieto spojenia tvoria takzvané čuchové glomeruly, pretože majú vzhľad sférických štruktúr.

Každý glomerul dostáva informácie z jedinečného typu receptorovej bunky. Existujú rôzne triedy týchto buniek v závislosti od typov zápachov, ktoré zachytávajú ich receptory. U ľudí bolo identifikovaných 500 až 1000 rôznych receptorov, z ktorých každý bol citlivý na iný zápach.

Existuje teda toľko typov glomerúl, ako sú rôzne receptorové molekuly.

Glomeruly sa tiež spájajú s vonkajšou plexiformnou vrstvou a s bunkami čuchovej cibule druhej mozgovej hemisféry.

Vonkajšia plexiformná vrstva

Je to ten, ktorý obsahuje telá všívaných buniek. Tieto, rovnako ako mitrálne bunky, sa spájajú s čuchovými receptorovými neurónmi. Potom pošlú čuchové informácie do predného čuchového jadra, primárnych čuchových oblastí a prednej perforovanej látky.

Má tiež astrocyty a interneuróny. Interneuróny pôsobia ako mosty spájajúce rôzne neuróny.

Vrstva mitrálnych buniek

Je to časť, kde sa nachádzajú telá mitrálnych buniek.

Vnútorná plexiformná vrstva a granulované bunky

Táto vrstva obsahuje axóny mitrálnych buniek a všívaných buniek. Okrem niektorých granulárnych buniek.

Vrstva nervových vlákien čuchového traktu

V tejto vrstve sú axóny, ktoré odosielajú a prijímajú informácie do iných oblastí mozgu. Jedným z nich je čuchová kôra.

Vlastnosti

Čuchová žiarovka sa považuje za hlavné miesto spracovania spracovávaných informácií. Zdá sa, že funguje ako filter, ale tiež prijíma informácie z iných oblastí mozgu, ktoré sa zapáchajú. Napríklad amygdala, orbitofrontálna kôra, hippocampus alebo substantia nigra.

Funkcie čuchovej žiarovky sú:

Odlíšiť niektoré vône od ostatných

Zdá sa, že za týmto účelom špecifický glomerul dostáva informácie od špecifických čuchových receptorov a tieto údaje posielajú do konkrétnych častí čuchovej kôry.

Otázka by však bola: ako použijeme relatívne malý počet receptorov na detekciu toľkých rôznych zápachov? Je to preto, že sa konkrétny zápach viaže na viac ako jeden receptor. Každý zápach by tak spôsobil iný typ aktivity v glomeruloch, ktoré sa majú rozoznať.

Napríklad určitá aróma môže mať silnú väzbu s jedným typom receptora, stredne silná s iným a slabšia s ďalším. Potom by to bolo rozpoznané týmto konkrétnym vzorom v čuchovej žiarovke.

Toto bolo preukázané v štúdii Rubina a Katza (1999). Vystavili čuchovú žiarovku trom rôznym vôňam: pentanalu, butanalu a propanalu. Zatiaľ čo svoju aktivitu pozorovali prostredníctvom počítačovej optickej analýzy.

Zistili, že tieto tri vône vyvolali rôzne vzory aktivity v glomeruli čuchovej banky.

Zamerajte sa na detekciu špecifického zápachu

Napríklad, aj keď sme v bare, kde sa objaví niekoľko rôznych zápachov súčasne, vďaka čuchovej žiarovke sme schopní niektoré z nich identifikovať samostatne bez toho, aby ostatní zasahovali.

Zdá sa, že tento proces sa dosahuje vďaka tzv. „Bočnej inhibícii“. To znamená, že existujú skupiny interneurónov, ktorých funkciou je vyvolať určitú inhibíciu v mitrálnych bunkách. Pomáha to rozlíšiť konkrétne zápachy, ignorujúc zápach „pozadia“.

Zvýšte citlivosť na zachytenie zápachov

Táto funkcia je tiež spojená s laterálnou inhibíciou, pretože keď sa chceme sústrediť na detekciu zápachu, receptorové bunky pre túto arómu zvyšujú svoju aktivitu. Zatiaľ čo zvyšok receptorových buniek je inhibovaný, bráni „zmiešaniu“ iných zápachov.

Identifikácia stimulov nadriadenými oblasťami

Umožnite vyšším oblastiam centrálneho nervového systému modifikovať identifikáciu alebo diskrimináciu čuchových podnetov.

Zatiaľ však nie je s istotou známe, či všetky tieto úlohy vykonáva výlučne čuchová žiarovka alebo ak sa na nich skutočne podieľa iba spolu s inými štruktúrami.

Ukázalo sa, že poškodenie čuchovej cibule má za následok anosmiu (nedostatok zápachu) na postihnutej strane.

Spojenia s oblasťami mozgu

Akonáhle čuchová informácia prechádza čuchovou žiarovkou, odošle sa do ďalších štruktúr mozgu, ktoré ich spracujú. Ide najmä o amygdalu, hippocampus a orbitofrontálnu kôru. Tieto oblasti súvisia s emóciami, pamäťou a učením.

amygdala

Čuchová žiarovka vytvára priame a nepriame spojenie s amygdalou. Môže sa tak dostať cez kôru piriformov, oblasť primárnej čuchovej kôry. Alebo sa pripojte priamo k určitým špecifickým oblastiam amygdaly.

Amygdala je štruktúra, ktorá je súčasťou limbického systému. Jednou z jeho funkcií je naučiť sa prepojenia medzi vôňou a správaním. V skutočnosti môžu byť určité arómy príjemné a zosilňujúce podnety, zatiaľ čo iné môžu byť averzívne.

Napríklad prostredníctvom skúseností sa dozvieme, že radi chodíme na miesto, ktoré vonia dobre, alebo že odmietame vôňu jedla, ktoré nám v minulosti spôsobilo ochorenie.

Inými slovami, pachy spojené s pozitívnymi aspektmi fungujú ako „odmena“ za naše správanie. Opak sa však vyskytuje, keď sú prítomné ďalšie zápachy spolu s negatívnymi udalosťami.

Stručne povedané, zápach nakoniec skončí spojený s pozitívnymi alebo negatívnymi emóciami vďaka amygdale. Okrem toho sa ukázalo, že sa aktivuje, keď sa zistia nepríjemné pachy.

bájna morská príšera

Čuchová žiarovka a amygdala tiež posielajú informácie do hippocampu. Táto oblasť má tiež veľmi podobné funkcie ako amygdala, spája pachy s inými pozitívnymi alebo negatívnymi stimulmi.

Na druhej strane má dôležitú úlohu pri tvorbe autobiografickej pamäte. Je to taká, ktorá nám umožňuje zapamätať si dôležité udalosti alebo udalosti v našom živote.

Keď vnímame určitú vôňu, ktorá je uložená v našej pamäti v inom kontexte, je možné, že na ňu prídu spomienky. Napríklad vôňa parfému nášho partnera určite vyvolá spomienku na túto osobu. Štruktúrou zahrnutou v tejto udalosti je zjavne hippocampus.

Okrem toho amygdala aj hippocampus môžu modulovať naše čuchové vnímanie. Týmto spôsobom, keď sme vo fyziologickom stave, ako je hlad, sa vôňa jedla môže javiť ako veľmi príjemná. Je to výsledkom naučeného spojenia medzi vôňou jedla a posilňujúcim účinkom jedenia.

Orbitofrontálna kôra

Orbitofrontálna kôra (zelená). Zdroj: PaulWicks / public domain

Orbitofrontálna kôra vytvára spojenie s čuchovou žiarovkou priamo a prostredníctvom primárnej čuchovej kôry.

Táto oblasť má veľa funkcií a zúčastňuje sa tiež združenia vôní a odmien. Jednou z jeho charakteristických funkcií je stanovenie odhadu odmeny, to znamená zváženie jej výhod a nákladov.

Orbitofrontálna kôra dostáva informácie o chuti a kombinuje ju s vôňou a vytvára chute. Zdá sa, že táto oblasť úzko súvisí s chuťou k jedlu a posilňujúcim pocitom stravovania.

Referencie

1. Carlson, NR (2006). Fyziológia správania 8. vydanie Madrid: Pearson. str. 262-267.
2. Cheprasov, A. (nd). Zmysel vône: Čuchová žiarovka a nos. Našiel sa 15. januára 2017 zo stránok Study.com: Study.com.
3. Kadohisa, M. (2013). Účinky zápachu na emócie s dôsledkami. Frontiers in Systems Neuroscience, 7, 66.
4. Čuchová žiarovka. (SF). Zdroj: 15. januára 2017, z Wikipedia: en.wikipedia.org.
5. Purves D., Augustine GJ, Fitzpatrick D., a kol., Editors. (2001). Čuchová žiarovka. Neuroscience. 2. vydanie. Sunderland (MA): Sinauer Associates; K dispozícii od: ncbi.nlm.nih.gov.
6. Rubin, BC a Katz LC (1999). Optické zobrazenie reprezentácií zápachu v cicavčej čuchovej žiarovke. neurón; 23 (3): 499-511.
7. Aké sú funkcie čuchového laloku? (SF). Citované z 15. januára 2017, z referencie: reference.com.
8. Aká je funkcia Olfactory Bulb? (SF). Zdroj: 15. januára 2017, zo stránky Innovateus: innovateus.net.
9. Wilson Pauwels, L., Akesson, EJ, Stewart, PA, Spacey SD (2013). Čuchový nerv. In: Cranial Nerve. V zdraví a chorobe. 3. vydanie Editorial Médica Panameriana.