ČICHOVÁ ŽÁROVKA: STRUKTURA, ANATOMIE A FUNKCE - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Čichovém bulbu je základní struktuře mozku pro detekci pachy. Je součástí čichového systému a u lidí se nachází v zadní části nosních dutin.

Pro každou mozkovou hemisféru je čichová žárovka a jsou považovány za evaginaci kůry. Skládají se z dvojice hrbolků, které jsou umístěny na čichovém epitelu a pod čelními laloky mozku. Podílejí se na přenosu čichových informací z nosu do mozku.

Čichová žárovka (žlutá)

Uvnitř nosní dutiny jsou buňky, které zachycují chemické částice ze vzduchu, které vytvářejí zápach. Tyto informace se dostanou k čichové žárovce.

To je považováno za zodpovědné za detekci důležitých zápachů, odlišení některých zápachů od ostatních a zesílení citlivosti na ně. Kromě zasílání těchto dat do dalších oblastí mozku k dalšímu zpracování.

Zdá se, že čichová žárovka se u lidí a zvířat liší. Například u zvířat existuje také přídavná čichová žárovka, která jim umožňuje zachytit pohlavní hormony a defenzivní nebo agresivní chování.

Na druhé straně čichová žárovka vyniká tím, že je oblastí, kde je neurogeneze dospělých. To znamená, že nové neurony se stále rodí po celý život. Funkce této neuronální regenerace je stále studována. Zdá se, že u zvířat souvisí se sexuálním chováním a péčí o mladé.

Umístění čichové žárovky

Umístění čichové žárovky (žlutá)

U mnoha zvířat je čichová žárovka umístěna v přední části mozku (rostrální část), ačkoli u lidí je umístěna v mozku, konkrétně v dolní postranní části mozku, mezi očima. Čelní lalok je umístěn na čichové žárovce.

Na každé polokouli mozku je čichová žárovka a mohou být navzájem propojeny mitrálními buňkami.

Jak funguje čichová žárovka?

Senzorické receptory v lidském čichovém systému. 1: čichová žárovka 2: mitrální buňky 3: kost 4: nosní epitel 5: glomerulus 6: čichové senzorické receptorové neurony

Především pro lepší pochopení charakteristik a funkcí čichové baňky je třeba vysvětlit fungování čichového systému.

Čichový systém

Vůně je chemický smysl, jehož základní funkcí je rozpoznat jídlo a zkontrolovat, zda je v dobrém stavu nebo ne. I když je také užitečné plně zachytit chutě nebo odhalit nebezpečí nebo zabránit otravě.

Pro mnoho druhů je nezbytné detekovat predátory. Kromě identifikace rodinných příslušníků, přátel, nepřátel nebo potenciálních partnerů.

Přestože můžeme rozlišovat mezi tisíci různých vůní, naše slovní zásoba nám neumožňuje přesně je popsat. Obvykle je snadné vysvětlit něco, co vidíme nebo slyšíme, ale je obtížné popsat zápach. Z tohoto důvodu se říká, že čichový systém má za cíl něco identifikovat, spíše než analyzovat jeho vlastnosti.

voní

Vůně, také nazývané čichové podněty, jsou těkavé látky, které mají molekulovou hmotnost mezi 15 a 300. Obvykle jsou organického původu a sestávají hlavně z rozpustných lipidů.

Je známo, že máme 6 milionů čichových receptorových buněk umístěných ve struktuře zvané čichový epitel nebo sliznice. To je v horní části nosní dutiny.

Zjevně méně než 10% vzduchu, který dosáhne nozdry, vstupuje do čichového epitelu. Z tohoto důvodu je někdy nutné chytit vůni intenzivněji odfrknout tak, aby dosáhla čichových receptorů.

Cribriformní deska

Ethmoidní kost při pohledu shora. Zdroj: Henry Vandyke Carter / Public domain

Těsně nad čichovým epitelem se nachází lamina cribrosa. Deska cribriform je část ethmoidní kosti, která leží mezi čichovým epitelem a čichovou cibulkou.

Uvedená kost podporuje a chrání čichovou žárovku a má malé perforace, kterými prochází receptorové buňky. Mohou tedy přenášet informace z čichového epitelu do čichové baňky.

Částice pronikají nosem do sliznice

Zachycujeme zápach, když se vonné molekuly rozpustí v sliznici. Sliznice se skládá ze sekrecí čichových žláz, které udržují vlhkost uvnitř nosu.

Po rozpuštění tyto molekuly stimulují receptory na čichových receptorových buňkách. Tyto buňky mají charakteristiku nepřetržité regenerace.

Čichová žárovka je umístěna na spodní části mozku, na konci čichových traktů. Každá receptorová buňka pošle jeden axon (prodloužení nervu) do čichové baňky. Každý axon se rozvětvuje a spojuje se s dendrity buněk zvanými mitrální buňky.

Signály z čichové žárovky do jiných oblastí mozku

Čichové neurony. Zdroj: Henry Vandyke Carter / Public domain

Mitrální buňky jsou neurony v čichové baňce, které posílají čichové informace do zbytku mozku, který má být zpracován.

Posílají hlavně informace do amygdaly, kůry piriform a entorhinal. Nepřímo se informace dostane i do hippocampu, hypotalamu a orbitofrontální kůry.

Orbitofrontální kůra také dostává informace o chuti. Proto se věří, že by to mohlo souviset se směsí vůně a chuti, která se vyskytuje v příchutích.

Na druhé straně různá nervová vlákna z různých částí mozku vstupují do čichové baňky. Obvykle jsou acetylcholinergní, noradrenergní, dopaminergní a serotonergní.

Noradrenergické vstupy se zdají být spojeny s čichovými vzpomínkami a zdá se, že jsou spojeny s reprodukcí.

Struktura

Čichový trakt a žárovka (červená). Zdroj: User Ancheta Wis na en.wikipedia / Public domain

Čichová žárovka se skládá ze 6 různých vrstev. Všichni plní specifické úkoly, které pomáhají neuronálnímu zpracování pachů. Tyto vrstvy jsou řazeny zdola nahoru:

Vrstva nervových vláken

Nachází se těsně nad lamina cribrosa. V této vrstvě jsou axony čichových neuronů, které pocházejí z čichového epitelu.

Glomerulární vrstva

V této vrstvě synonyma axonů čichových neuronů (tj. Oni se připojují) a mitrální buňky dendritické arborizace. Tato spojení tvoří takzvané čichové glomeruly, protože mají vzhled sférických struktur.

Každý glomerulus dostává informace z jedinečného typu receptorové buňky. Existují různé třídy těchto buněk v závislosti na typech zápachů, které jejich receptory zachycují. U lidí bylo identifikováno 500 až 1000 různých receptorů, každý citlivý na odlišný zápach.

Existuje tedy tolik typů glomerulů, kolik je různých receptorových molekul.

Glomeruli se také spojují s vnější plexiformní vrstvou as buňkami čichové baňky druhé mozkové hemisféry.

Vnější plexiformní vrstva

Je to ten, který obsahuje těla všívaných buněk. Tyto, jako mitrální buňky, se spojují s čichovými receptorovými neurony. Poté pošlou čichové informace do předního čichového jádra, primárních čichových oblastí a přední perforované látky.

Má také astrocyty a interneurony. Interneurony fungují jako mosty spojující různé neurony.

Mitrální buněčná vrstva

Je to část, kde jsou umístěna těla mitrálních buněk.

Vnitřní plexiformní vrstva a granulované buňky

Tato vrstva má axony mitrálních buněk a všívaných buněk. Kromě některých granulárních buněk.

Vrstva nervových vláken čichového traktu

V této vrstvě jsou axony, které vysílají a přijímají informace do jiných oblastí mozku. Jedním z nich je čichová kůra.

Funkce

Čichová žárovka je považována za hlavní místo zpracování čichových informací. Zdá se, že funguje jako filtr, ale také přijímá informace z jiných oblastí mozku zapojených do pachu. Například amygdala, orbitofrontální kůra, hippocampus nebo substantia nigra.

Funkce čichové žárovky jsou:

Odlište některé vůně od ostatních

Zdá se, že určitý glomerulus dostává informace od specifických čichových receptorů a tato data odesílá do specifických částí čichové kůry.

Otázka by však byla: jak používáme relativně malý počet receptorů k detekci tolika různých pachů? Je tomu tak proto, že se konkrétní zápach váže na více než jeden receptor. Každý zápach by tedy v glomeruli vyvolal odlišný vzorec aktivity, který má být rozpoznán.

Například určitá vůně může mít silnou vazbu s jedním typem receptoru, středně silná s jiným a slabší s dalším. Pak by to bylo rozpoznáno tímto konkrétním vzorem v čichové žárovce.

Toto bylo prokázáno ve studii Rubina a Katze (1999). Vystavili čichovou žárovku třem různým vůním: pentanalu, butanalu a propanalu. Zatímco oni pozorovali jejich aktivitu přes počítačovou optickou analýzu.

Zjistili, že tyto tři vůně vyvolaly různé vzorce aktivity v glomerulech čichové baňky.

Zaměřte se na detekci specifického zápachu

Například, i když jsme v baru, kde se objevuje několik různých pachů najednou, díky čichové žárovce jsme schopni některé z nich identifikovat samostatně, aniž by ostatní zasahovali.

Zdá se, že tohoto procesu je dosaženo díky tzv. „Laterální inhibici“. To znamená, že existují skupiny interneuronů, jejichž funkcí je vyvolat určitou inhibici v mitrálních buňkách. To pomáhá rozlišovat specifické pachy a ignorovat pachy na pozadí.

Zvýšení citlivosti k zachycení pachů

Tato funkce je také spojena s laterální inhibicí, protože když se chceme soustředit na detekci zápachu, receptorové buňky pro tuto aroma zvyšují jejich aktivitu. Zatímco ostatní receptorové buňky jsou inhibovány, zabraňují „smíchání“ jiných pachů.

Identifikace podnětů nadřazenými oblastmi

Nechte vyšší oblasti centrálního nervového systému modifikovat identifikaci nebo diskriminaci čichových podnětů.

Zatím však není s jistotou známo, zda jsou všechny tyto úkoly prováděny výhradně čichovou žárovkou, nebo pokud se na nich skutečně podílí pouze spolu s jinými strukturami.

Ukázalo se, že poškození čichové cibule má za následek anosmii (nedostatek zápachu) na postižené straně.

Spojení s oblastmi mozku

Jakmile čichová informace prochází čichovou žárovkou, je poslána do dalších mozkových struktur, které ji budou zpracovávat. Jedná se především o amygdalu, hippocampus a orbitofrontální kůru. Tyto oblasti se týkají emocí, paměti a učení.

Amygdala

Čichová žárovka navazuje přímé a nepřímé spojení s amygdalou. Toho lze dosáhnout skrze kůru piriform, oblast primární čichové kůry. Nebo se připojte přímo k určitým specifickým oblastem amygdaly.

Amygdala je struktura, která je součástí limbického systému. Jednou z jeho funkcí je naučit se asociaci mezi pachy a chováním. Ve skutečnosti mohou být určité vůně příjemné a posilující podněty, zatímco jiné mohou být averzní.

Například na základě zkušeností se dozvíme, že rádi chodíme na místo, které voní dobře, nebo že odmítáme vůni jídla, které nám v minulosti způsobovalo špatné chování.

Jinými slovy, vůně spojené s pozitivními aspekty fungují jako „odměna“ za naše chování. Naopak opak nastává, když jsou jiné pachy prezentovány společně s negativními událostmi.

Zkrátka, vůně se díky amygdale spojí s pozitivními nebo negativními emocemi. Kromě toho bylo prokázáno, že je aktivován, když jsou detekovány nepříjemné pachy.

Hippocampus

Čichová žárovka a amygdala také odesílají informace do hippocampu. Tato oblast má také funkce velmi podobné funkcím amygdaly, které spojují pachy s jinými pozitivními nebo negativními stimuly.

Na druhé straně má důležitou roli při tvorbě autobiografické paměti. Je to ten, který nám umožňuje zapamatovat si důležité události nebo události v našem životě.

Když vnímáme určitou vůni, která je uložena v naší paměti v jiném kontextu, je možné, že na paměti přijdou vzpomínky. Například vůně parfému našeho partnera jistě vyvolá vzpomínku na tuto osobu. Struktura, která se této události účastní, je patrně hippocampus.

Kromě toho může amygdala i hippocampus modulovat naše čichové vnímání. Tímto způsobem, když jsme ve fyziologickém stavu, jako je hlad, může být vůně jídla velmi příjemná. To je způsobeno naučeným spojením mezi pachem jídla a posilováním jídla.

Orbitofrontální kůra

Orbitofrontální kůra (zelená). Zdroj: PaulWicks / Public domain

Orbitofrontální kůra navazuje spojení s čichovou žárovkou přímo a skrze primární čichovou kůru.

Tato oblast má mnoho funkcí a podílí se také na asociaci vůní a odměn. Jednou z jejích charakteristických funkcí je stanovení odhadu odměny, tj. Zvážení jejích výhod a nákladů.

Orbitofrontální kůra dostává informace o chuti a kombinuje ji s vůní, aby vytvořila příchutě. Zdá se, že tato oblast úzce souvisí s chutí k jídlu a posilováním pocitu stravování.

Reference

1. Carlson, NR (2006). Fyziologie chování 8. vydání Madrid: Pearson. pp: 262-267.
2. Cheprasov, A. (nd). Smysl vůně: Čichová žárovka a nos. Citováno z 15. ledna 2017, z Study.com: Study.com.
3. Kadohisa, M. (2013). Účinky zápachu na emoce, s důsledky. Frontiers in Systems Neuroscience, 7, 66.
4. Čichová žárovka. (sf). Citováno z 15. ledna 2017, z Wikipedie: en.wikipedia.org.
5. Purves D., Augustine GJ, Fitzpatrick D., a kol., Editors. (2001). Čichová žárovka. Neurovědy. 2. vydání. Sunderland (MA): Sinauer Associates; K dispozici od: ncbi.nlm.nih.gov.
6. Rubin, BC & Katz LC (1999). Optické zobrazování odorantních reprezentací v savčí čichové žárovce. Neuron; 23 (3): 499-511.
7. Jaké jsou funkce čichového laloku? (sf). Citováno z 15. ledna 2017, z Reference: reference.com.
8. Jaká je funkce Olfactory Bulb? (sf). Citováno z 15. ledna 2017, z Innovateus: innovateus.net.
9. Wilson Pauwels, L., Akesson, EJ, Stewart, PA, Spacey SD (2013). Čichový nerv. In: Cranial Nerve. Ve zdraví a nemoci. 3. vydání Editorial Médica Panameriana.