Olfactory Bulb Structure, Anatomie und Funktionen

Die Riechkolben Es ist eine grundlegende Struktur, um Gerüche zu erkennen. Es ist Teil des olfaktorischen Systems, und beim Menschen ist es im hinteren Teil der Nasenhöhle gefunden.

Für jede zerebrale Hemisphäre gibt es einen Bulbus olfactorius, und sie gelten als Ausstülpung des Cortex. Sie bestehen aus einem Paar Protuberanzen, die auf dem Riechepithel und unter den Frontallappen des Gehirns platziert sind. Sie sind an der Übertragung von Geruchsinformationen von der Nase an das Gehirn beteiligt.

In der Nasenhöhle befinden sich Zellen, die jene chemischen Partikel in der Luft aufnehmen, die die Gerüche bilden. Diese Information erreicht den Riechkolben.

Es wird angenommen, dass dies dafür verantwortlich ist, wichtige Gerüche zu erkennen, Gerüche von anderen zu unterscheiden und die Empfindlichkeit gegenüber diesen zu verstärken. Zusätzlich zu diesen Daten an andere Bereiche des Gehirns zur weiteren Verarbeitung zu senden.

Der Riechkolben scheint bei Mensch und Tier unterschiedlich zu sein. Zum Beispiel gibt es bei Tieren auch den olfaktorischen Zusatzkolben, der es ihnen ermöglicht, Sexualhormone und defensive oder aggressive Verhaltensweisen zu erfassen.

Auf der anderen Seite zeichnet sich der Bulbus olfactorius als ein Bereich aus, in dem adulte Neurogenese existiert. Das heißt, neue Nervenzellen werden weiterhin während des gesamten Lebens geboren. Die Funktion dieser neuronalen Regeneration wird noch untersucht. Bei Tieren scheint es sich um sexuelles Verhalten und die Pflege der Jungen zu handeln.

Wie fangen wir Gerüche?

Zum besseren Verständnis der Eigenschaften und Funktionen des Riechkolbens ist zunächst die Funktionsweise des olfaktorischen Systems zu erklären.

Geruch ist ein chemischer Sinn, dessen grundlegende Funktion es ist, das Essen zu erkennen und zu überprüfen, ob es in gutem Zustand ist oder nicht. Es ist jedoch auch nützlich, die Aromen vollständig zu erfassen oder Gefahren zu erkennen oder Vergiftungen zu vermeiden.

Für viele Arten ist es wichtig, Raubtiere zu erkennen. Zusätzlich zur Identifizierung von Mitgliedern der Familie, Freunden, Feinden oder möglichen Partnern.

Obwohl wir Tausende von verschiedenen Düften unterscheiden können, erlaubt uns unser Vokabular nicht, sie genau zu beschreiben. Es ist normalerweise leicht, etwas zu erklären, was wir sehen oder hören, aber es ist schwierig, einen Geruch zu beschreiben. Es wird daher gesagt, dass das olfaktorische System eher darauf abzielt, etwas zu identifizieren als seine Eigenschaften zu analysieren.

Gerüche, auch olfaktorische Reize genannt, sind flüchtige Substanzen mit einem Molekulargewicht zwischen 15 und 300. Sie sind gewöhnlich organischen Ursprungs und bestehen hauptsächlich aus löslichen Lipiden.

Es ist bekannt, dass wir 6 Millionen Geruchsrezeptorzellen in einer Struktur haben, die Riechepithel oder Schleimhaut genannt wird. Dies ist im oberen Teil der Nasenhöhle.

Es scheint, dass weniger als 10% der Luft, die die Nasenwege erreicht, in das olfaktorische Epithel eintritt. Aus diesem Grund ist es manchmal notwendig, um einen Geruch zu fangen, intensiver zu schnupfen, um die Geruchsrezeptoren zu erreichen.

Direkt über dem Riechepithel befindet sich die Lamina cribrosa. Die Lamina cribosa ist ein Teil des Siebbeins, der zwischen dem Riechepithel und dem Riechkolben liegt.

Dieser Knochen stützt und schützt den Riechkolben und hat kleine Perforationen, durch die die Empfängerzellen hindurchgehen. So können sie Informationen vom olfaktorischen Epithel zum Riechkolben übertragen.

Wir fangen einen Geruch auf, wenn sich die riechenden Moleküle in der Schleimhaut auflösen. Die Schleimhaut besteht aus Sekreten der Riechdrüsen, die das Innere der Nase feucht halten.

Einmal gelöst, stimulieren diese Moleküle die Rezeptoren der Geruchsrezeptorzellen. Diese Zellen haben die Eigenschaft, sich kontinuierlich zu regenerieren.

Der Riechkolben befindet sich an der Basis des Gehirns, am Ende der Riechbahnen. Jede Rezeptorzelle sendet ein einzelnes Axon (Nervenextension) zum Riechkolben. Jedes Axon verzweigt sich zu den Dendriten von Zellen, die Mitralzellen genannt werden.

Die Mitralzellen sind Neuronen des Riechkolbens, die die olfaktorische Information an den Rest des zu verarbeitenden Gehirns senden.

Sie senden die Informationen hauptsächlich an die Amygdala, den piriformen Kortex und den entorhinalen Kortex. Indirekt erreicht die Information auch den Hippocampus, Hypothalamus und orbitofrontalen Cortex.

Der orbitofrontale Kortex erhält auch Geschmacksinformationen. Aus diesem Grund wird angenommen, dass es mit der Mischung von Geruch und Geschmack zusammenhängen könnte, die in Aromen auftritt.

Auf der anderen Seite kommen verschiedene Nervenfasern aus verschiedenen Teilen des Gehirns in den Riechkolben. Diese sind in der Regel acetylcholinerg, noradrenergen, dopaminergen und serotonergen.

Noradrenerge Eingaben scheinen mit Geruchsempfindungen in Zusammenhang zu stehen und scheinen mit der Fortpflanzung verbunden zu sein.

Lage des Riechkolbens

Bei vielen Tieren befindet sich der Riechkolben an der Vorderseite des Gehirns (rostraler Teil).

Obwohl es sich beim Menschen im unteren lateralen Teil des Gehirns befindet, zwischen den Augen. Der Frontallappen befindet sich auf dem Riechkolben.

In jeder Gehirnhälfte befindet sich ein Bulbus olfactorius, der sich über die Mitralzellen miteinander verbinden kann.

Struktur

Der Riechkolben besteht aus 6 verschiedenen Schichten.Sie alle führen spezifische Aufgaben aus, die der neuronalen Verarbeitung von Gerüchen dienen. Sortiert von unten nach oben, wären diese Schichten:

- Schicht von Nervenfasern: Es befindet sich direkt über der Cribrosa-Platte. In dieser Schicht befinden sich die Axone der olfaktorischen Neuronen, die aus dem Riechepithel kommen.

- Glomeruläre Schicht: In dieser Schicht bilden sie Synapsen (dh sie verbinden sich) mit den Axonen der olfaktorischen Neuronen und den dendritischen Verzweigungen der Mitralzellen. Diese Verbindungen bilden die sogenannten olfaktorischen Glomeruli, da sie das Aussehen von kugelförmigen Strukturen haben.

Jeder Glomerulus erhält Information von einem einzelnen Typ von Rezeptorzellen. Je nach den Gerüchen, die ihre Rezeptoren aufnehmen, gibt es verschiedene Klassen dieser Zellen. Beim Menschen wurden zwischen 500 und 1000 verschiedene Rezeptoren identifiziert, von denen jeder auf einen anderen Geruch reagiert.

Auf diese Weise gibt es beide Arten von Glomeruli und verschiedene Rezeptormoleküle.

Die Glomeruli verbinden sich auch mit der äußeren plexiformen Schicht und mit den Zellen des Riechkolbens der anderen Gehirnhälfte.

- Äußere plexiforme Schicht: es ist derjenige, der die Körper der Zellen in Federn enthält. Diese verbinden sich wie die Mitralzellen mit den olfaktorischen Rezeptorneuronen. Sie senden dann die olfaktorische Information an den vorderen olfaktorischen Kern, die primären Geruchsbereiche und die vordere perforierte Substanz. (Wilson-Pauwels, 2013).

Es hat auch Astrozyten und Interneuronen. Die Interneurone fungieren als Brücken, die verschiedene Neuronen verbinden.

- Mitralzellschicht: es ist der Teil, wo die Körper der Mitralzellen gefunden werden.

- Interne plexiforme und granuläre Zellschicht: Diese Schicht weist Axone von Mitralzellen und getuftete Zellen auf. Neben einigen granularen Zellen.

- Schicht von Nervenfasern des Riechtraktes: In dieser Schicht sind die Axone, die Informationen an andere Bereiche des Gehirns senden und empfangen. Einer von ihnen ist der olfaktorische Kortex.

Funktionen

Der Riechkolben ist der Hauptort, an dem olfaktorische Informationen verarbeitet werden. Es scheint ein Filter zu sein, empfängt jedoch auch Informationen von anderen Bereichen des Gehirns, die am Geruch beteiligt sind. Zum Beispiel die Amygdala, der orbitofrontale Cortex, der Hippocampus oder die Substantia nigra.

Die Funktionen des Riechkolbens scheinen zu sein:

- Unterscheiden Sie einige Gerüche von anderen. Dazu scheint es, dass ein spezifischer Glomerulus Informationen von bestimmten olfaktorischen Rezeptoren erhält und diese Daten an bestimmte Teile des olfaktorischen Kortex sendet.

Die Frage wäre jedoch: Wie verwenden wir eine relativ kleine Anzahl von Empfängern, um so viele verschiedene Gerüche zu erkennen? Dies liegt daran, dass ein bestimmter Geruch mehr als einen Empfänger verbindet. Somit würde jeder Geruch ein unterschiedliches Aktivitätsmuster in den zu erkennenden Glomeruli erzeugen.

Zum Beispiel kann ein bestimmtes Aroma eine starke Verbindung mit einer Art von Rezeptor haben, mittelstark mit einer anderen und schwächer mit der nächsten. Dann würde es durch dieses besondere Muster im Riechkolben erkannt werden.

Dies wurde in einer Studie von Rubin und Katz (1999) gezeigt. Sie haben den Riechkolben drei verschiedenen Gerüchen ausgesetzt: Pentanal, Butanal und Propanal. Während sie ihre Aktivität durch eine computergestützte optische Analyse beobachteten.

Sie fanden heraus, dass die drei Duftstoffe unterschiedliche Aktivitätsmuster in den Glomeruli des Riechkolbens erzeugten.

- Ignorieren Sie andere Aromen und konzentrieren Sie sich auf die Erkennung eines bestimmten Geruchs oder eines ausgewählten Geruchs.

Zum Beispiel, obwohl wir in einer Bar sind, wo mehrere verschiedene Gerüche gleichzeitig erscheinen, sind wir dank des Riechkolbens in der Lage, einige von ihnen separat zu identifizieren, ohne dass die anderen stören.

Es scheint, dass dieser Prozess dank der sogenannten "lateralen Hemmung" erreicht wird. Das heißt, es gibt Gruppen von Interneuronen, deren Funktion es ist, eine Hemmung in den Mitralzellen zu erzeugen. Dies hilft, bestimmte Gerüche zu unterscheiden und "Hintergrundgerüche" zu ignorieren.

- Erweitern Sie die Empfindlichkeit, um Gerüche zu erfassen. Diese Funktion ist auch mit einer lateralen Inhibition verbunden, da, wenn wir uns auf das Detektieren eines Geruchs konzentrieren wollen, die Rezeptorzellen für dieses Aroma seine Aktivität erhöhen. Während der Rest der Rezeptorzellen inhibiert wird, wird verhindert, dass andere Gerüche "vermischt" werden.

- Erlauben Sie den oberen Bereichen des zentralen Nervensystems, die Identifikation oder Diskriminierung olfaktorischer Reize zu modifizieren.

Es ist jedoch noch nicht mit Sicherheit bekannt, ob alle diese Aufgaben ausschließlich vom Riechkolben ausgeführt werden oder tatsächlich nur gemeinsam mit anderen Strukturen an ihnen beteiligt sind.

Was gezeigt wurde, ist, dass Läsionen im Riechkolben eine Anosmie (Geruchsmangel) auf der betroffenen Seite verursachen.

Verbindungen

Sobald die Geruchsinformation durch den Riechkolben gelangt, wird sie an andere Gehirnstrukturen weitergeleitet, die sie verarbeiten. Hauptsächlich sind dies die Amygdala, der Hippocampus und der orbitofrontale Cortex. Diese Bereiche sind mit Emotionen, Gedächtnis und Lernen verbunden.

Amygdala

Der Riechkolben stellt direkte und indirekte Verbindungen mit der Amygdala her. Somit kann es durch den piriformen Kortex, eine Region des primären olfaktorischen Kortex, erreicht werden.Oder verbinden Sie sich direkt mit bestimmten Bereichen des Amygdala-Betons.

Die Amygdala ist eine Struktur, die Teil des limbischen Systems ist. Eine seiner Funktionen ist es, Zusammenhänge zwischen Gerüchen und Verhaltensweisen zu lernen. In der Tat können bestimmte Aromen angenehme und verstärkende Reize sein, während andere aversiv sein können.

Zum Beispiel erfahren wir durch Erfahrung, dass wir gerne an einen Ort gehen, der gut riecht, oder dass wir den Geruch eines Essens ablehnen, das uns in der Vergangenheit krank gemacht hat.

Das heißt, die Gerüche, die mit positiven Aspekten verbunden sind, wirken als "Belohnung" für unser Verhalten. Das Gegenteil tritt auf, wenn andere Gerüche zusammen mit negativen Ereignissen auftreten.

Kurz gesagt, die Gerüche enden dank der Amygdala mit positiven oder negativen Emotionen. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass es aktiviert wird, wenn unangenehme Gerüche aufgenommen werden.

Hippocampus

Der Riechkolben und die Amygdala senden auch Informationen an den Hippocampus. Diese Region hat auch Funktionen, die denen der Amygdala sehr ähnlich sind und Gerüche mit anderen positiven oder negativen Reizen in Verbindung bringen.

Auf der anderen Seite spielt es eine wichtige Rolle bei der Bildung des autobiografischen Gedächtnisses. Es ermöglicht uns, uns an wichtige Ereignisse oder Ereignisse unseres Lebens zu erinnern.

Wenn wir ein bestimmtes Aroma wahrnehmen, das in einem anderen Kontext in unserer Erinnerung gespeichert ist, können Erinnerungen entstehen. Zum Beispiel riecht das Parfüm unseres Partners sicherlich die Erinnerung an diese Person. Offensichtlich ist die Struktur in diesem Ereignis der Hippocampus.

Darüber hinaus können sowohl die Amygdala als auch der Hippocampus unsere olfaktorische Wahrnehmung modulieren. Wenn wir uns in einem physiologischen Zustand wie Hunger befinden, kann der Geruch von Nahrung sehr angenehm erscheinen. Dies wird durch die Assoziation zwischen dem Geruch von Nahrung und dem verstärkenden Akt des Essens erzeugt.

Orbitofrontaler Kortex

Der orbitofrontale Kortex baut direkt und über den primären olfaktorischen Kortex Verbindungen mit dem Riechkolben auf.

Dieser Bereich hat viele Funktionen und beteiligt sich auch an der Assoziation Geruchsbelohnungen. Eine seiner charakteristischen Funktionen besteht darin, eine Bewertung der Belohnung vorzunehmen, dh ihre Vorteile und Kosten abzuwägen.

Wie erwähnt, erhält der orbitofrontale Cortex Geschmacksinformation und kombiniert sie mit Geruch, um die Aromen zu bilden. Dieser Bereich scheint viel mit dem Appetit und dem verstärkenden Gefühl des Essens zu tun zu haben.

Referenzen

1. Carlson, N.R. (2006). Physiologie des Verhaltens 8. Ed. Madrid: Pearson. pp: 262-267.
2. Cheprasov, A. (s.f.). Der Geruchssinn: Olfactory Bulb und die Nase. Abgerufen am 15. Januar 2017 von Study.com: study.com.
3. Kadohisa, M. (2013). Auswirkungen von Geruch auf Emotionen, mit Auswirkungen. Grenzen in Systems Neuroscience, 7, 66.
4. Riechkolben. (s.). Abgerufen am 15. Januar 2017, von Wikipedia: en.wikipedia.org.
5. Purves D., Augustine G. J., Fitzpatrick D., et al., Herausgeber. (2001). Die Olfactory Birne. Neurowissenschaften. 2. Auflage. Sunderland (MA): Sinauer-Mitarbeiter; Verfügbar von: ncbi.nlm.nih.gov.
6. Rubin, B.C. & Katz L.C. (1999). Optische Abbildung von Geruchsdarstellungen im Säugetier-Riechkolben. Neuron; 23 (3): 499-511.
7. Was sind die Funktionen des Geruchssinns? (s.). Abgerufen am 15. Januar 2017, aus Referenz: reference.com.
8. Was ist die Funktion der Olfactory Bulb? (s.). Abgerufen am 15. Januar 2017 von Innovateus: innovateus.net.
9. Wilson Pauwels, L., Akesson, E. J., Stewart, P. A., Spacey S.D. (2013). Geruchsnerv In: Hirnnerven. In Gesundheit und Krankheit. 3. Ed. Panamerian Medical Editorial.