Opuszka węchowa to struktura zlokalizowana u podstawy mózgu, odpowiedzialna za przetwarzanie i interpretację bodźców węchowych. Jest częścią układu węchowego, który odpowiada za nasz zmysł węchu, umożliwiając nam wykrywanie i identyfikację różnych zapachów w otoczeniu. W tym artykule przyjrzymy się budowie, anatomii i funkcjom opuszki węchowej, podkreślając jej znaczenie dla naszej percepcji sensorycznej.
Funkcje i definicja opuszki węchowej w układzie sensorycznym człowieka.
Opuszka węchowa to struktura w mózgu człowieka, która odgrywa fundamentalną rolę w zmyśle węchu. Odpowiada za przetwarzanie i interpretację sygnałów wysyłanych przez receptory węchowe zlokalizowane w nosie, umożliwiając w ten sposób percepcję różnych zapachów.
Opuszka węchowa odbiera bodźce węchowe wysyłane przez receptory w komórkach węchowych i przekształca je w impulsy nerwowe, które są przekazywane do wyższych obszarów mózgu odpowiedzialnych za interpretację zapachów. Odgrywa również rolę w procesach pamięciowych i emocjonalnych związanych z zapachami.
Ciekawostką dotyczącą opuszki węchowej jest to, że jest ona jednym z niewielu obszarów mózgu zdolnych do regeneracji neuronów przez całe życie. Oznacza to, że nawet po uszkodzeniu lub urazie, opuszka węchowa może się zregenerować i nadal pełnić swoje funkcje sensoryczne.
Jego funkcja wykracza daleko poza samo rozpoznawanie zapachów, ponieważ wiąże się również z pamięcią, emocjami i regeneracją neuronów.
Struktura węchu: Dowiedz się, jak działa zmysł węchu w Twoim ciele.
Opuszka węchowa to struktura w mózgu, która odgrywa fundamentalną rolę w zmyśle węchu. Jest częścią układu węchowego, odpowiedzialnego za wykrywanie i przetwarzanie zapachów. Opuszka węchowa odbiera informacje z receptorów węchowych zlokalizowanych w błonie śluzowej nosa i przesyła je do innych obszarów mózgu w celu ich interpretacji.
Opuszka węchowa ma złożoną anatomię, składającą się z kilku warstw komórek nerwowych zwanych neuronami węchowymi. Neurony te posiadają wyspecjalizowane receptory, które są wrażliwe na różne cząsteczki obecne w zapachach. Kiedy cząsteczki te wchodzą w kontakt z receptorami, generowane są sygnały elektryczne, które są przekazywane do opuszki węchowej.
Co więcej, opuszka węchowa pełni również inne funkcje niż węch. Odgrywa ważną rolę w regulacji nawyków żywieniowych, pamięci i reakcji emocjonalnych na zapachy. Badania pokazują, że opuszka węchowa jest połączona z obszarami mózgu odpowiedzialnymi za emocje i pamięć, co wyjaśnia silny związek między węchem a pamięcią afektywną.
Złożona anatomia i liczne funkcje tego obszaru mózgu podkreślają jego ważną rolę w przetwarzaniu zapachów i interakcji z otoczeniem.
Gdzie w ośrodkowym układzie nerwowym znajduje się opuszka węchowa?
Opuszka węchowa to struktura zlokalizowana w przedniej części mózgu, a dokładniej w ośrodkowym układzie nerwowym. Jest częścią układu węchowego i odpowiada za wstępne przetwarzanie bodźców węchowych, czyli zapachów.
Położona u podstawy mózgu, tuż nad jamą nosową, opuszka węchowa odbiera informacje z receptorów węchowych zlokalizowanych w błonie śluzowej nosa. Informacje te są następnie przekazywane do wyższych obszarów mózgu, takich jak kora węchowa, gdzie są przetwarzane i interpretowane.
Pomimo niewielkich rozmiarów, opuszka węchowa odgrywa kluczową rolę w naszej zdolności wyczuwania i rozpoznawania zapachów. Wszelkie uszkodzenia lub dysfunkcje w tym obszarze mogą prowadzić do zaburzeń węchu, wpływając negatywnie na jakość życia.
Możemy zatem stwierdzić, że opuszek węchowy znajduje się w ośrodkowym układzie nerwowym i odgrywa zasadniczą rolę w percepcji i przetwarzaniu bodźców węchowych.
Jaką rolę w organizmie człowieka pełni zmysł węchu?
Zmysł węchu odgrywa fundamentalną rolę w organizmie człowieka, odpowiadając za wykrywanie i identyfikację różnych zapachów w otoczeniu. Opuszka węchowa, struktura znajdująca się w mózgu, odpowiada przede wszystkim za przetwarzanie informacji odbieranych przez receptory węchowe zlokalizowane w nosie.
Opuszka węchowa składa się z kilku warstw neuronów, które pomagają przekazywać sygnały węchowe do innych obszarów mózgu, takich jak kora węchowa i układ limbiczny. Ta komunikacja między opuszką węchową a innymi obszarami mózgu jest niezbędna do percepcji i interpretacji zapachów.
Co więcej, opuszka węchowa odgrywa ważną rolę w pamięci i emocjach, ponieważ układ limbiczny bierze udział w przetwarzaniu informacji związanych z tymi aspektami. Dlatego też zmysł węchu może wywoływać wspomnienia i emocje silniej niż inne zmysły.
Odgrywa kluczową rolę w percepcji zapachów, zapamiętywaniu i emocjach, wpływając na nasze wrażenia sensoryczne i interakcje z otoczeniem.
Opuszka węchowa: budowa, anatomia i funkcje
O opuszki węchowej To podstawowa struktura mózgu odpowiedzialna za wykrywanie zapachów. Jest częścią układu węchowego i u ludzi znajduje się w tylnej części jamy nosowej.
Każda półkula mózgu ma swoją opuszkę węchową, która jest uważana za wyrostek kory mózgowej. Składa się ona z pary zgrubień zlokalizowanych nad nabłonkiem węchowym i pod płatami czołowymi mózgu. Uczestniczą one w przekazywaniu informacji węchowych z nosa do mózgu.
W jamie nosowej znajdują się komórki, które wychwytują cząsteczki chemiczne z powietrza, które odpowiadają za powstawanie zapachów. Informacje te docierają do opuszki węchowej.
Uważa się, że odpowiada on za wykrywanie ważnych zapachów, odróżnianie jednych zapachów od innych i zwiększanie ich wrażliwości. Wysyła również te dane do innych obszarów mózgu w celu dalszego przetwarzania.
Wydaje się, że opuszka węchowa u ludzi i zwierząt jest inna. Na przykład zwierzęta mają również dodatkową opuszkę węchową, która wykrywa hormony płciowe oraz zachowania obronne lub agresywne.
Z drugiej strony, opuszka węchowa wyróżnia się jako obszar, w którym zachodzi neurogeneza u dorosłych osobników. Innymi słowy, nowe neurony powstają przez całe życie. Funkcja tej regeneracji neuronów jest wciąż badana. U zwierząt wydaje się, że jest ona związana z zachowaniami seksualnymi i opieką nad potomstwem.
Lokalizacja opuszki węchowej
U wielu zwierząt opuszka węchowa znajduje się w przedniej części mózgu (część rostralna), natomiast u ludzi znajduje się ona w półkuli mózgowej, a konkretnie w jej dolnej bocznej części, między oczami. W opuszce węchowej znajduje się płat czołowy.
W każdej półkuli mózgu znajduje się opuszek węchowy, a komórki węchowe mogą się ze sobą łączyć za pośrednictwem komórek mitralnych.
Jak działa opuszka węchowa?
Aby lepiej zrozumieć właściwości i funkcje opuszki węchowej, należy najpierw wyjaśnić, jak działa układ węchowy.
Układ węchowy
Węch to zmysł chemiczny, którego podstawową funkcją jest rozpoznawanie pożywienia i określanie jego stanu. Może być również przydatny do dokładnego wyczuwania smaków, wykrywania zagrożeń lub zapobiegania zatruciom.
Wykrywanie drapieżników jest kluczowe dla wielu gatunków, podobnie jak identyfikacja członków rodziny, przyjaciół, wrogów lub potencjalnych partnerów.
Chociaż potrafimy rozróżniać tysiące różnych zapachów, nasze słownictwo nie pozwala nam ich dokładnie opisać. Zazwyczaj łatwo jest wyjaśnić coś, co widzimy lub słyszymy, ale trudno jest opisać zapach. Dlatego mówi się, że układ węchowy ma na celu identyfikację czegoś, a nie analizę jego cech.
Zapachy
Zapachy, zwane również bodźcami węchowymi, to substancje lotne o masie cząsteczkowej od 15 do 300. Są one zazwyczaj pochodzenia organicznego i składają się głównie z rozpuszczalnych lipidów.
Wiemy, że mamy 6 milionów komórek receptorowych węchowych zlokalizowanych w strukturze zwanej nabłonkiem węchowym lub błoną śluzową, zlokalizowanej w górnej części jamy nosowej.
Podobno mniej niż 10% powietrza, które dociera do nozdrzy, dociera do nabłonka węchowego. Dlatego czasami, aby coś poczuć, konieczne jest intensywniejsze parsknięcie, aby dotrzeć do receptorów węchowych.
Płyta sitowa
Tuż nad nabłonkiem węchowym znajduje się płytka sitowa. Płytka sitowa jest częścią kość sitowa która znajduje się pomiędzy nabłonkiem węchowym a opuszką węchową.
Ta kość podtrzymuje i chroni opuszkę węchową oraz ma małe perforacje, przez które przechodzą komórki receptorowe. Umożliwia im to przekazywanie informacji z nabłonka węchowego do opuszki węchowej.
Cząsteczki przedostają się przez nos w kierunku błony śluzowej
Czujemy zapach, gdy cząsteczki zapachu rozpuszczają się w błonie śluzowej. Błona śluzowa składa się z wydzielin gruczołów węchowych, które utrzymują wilgotność wnętrza nosa.
Po rozpuszczeniu cząsteczki te stymulują receptory komórek węchowych. Komórki te mają zdolność ciągłej regeneracji.
Opuszka węchowa znajduje się u podstawy mózgu, na końcu dróg węchowych. Każda komórka receptorowa wysyła pojedynczy akson (przedłużenie nerwu) do opuszki węchowej. Każdy akson rozgałęzia się, łącząc się z dendrytami komórek zwanych komórkami mitralnymi.
Sygnały z opuszki węchowej do innych obszarów mózgu
Komórki mitralne to neurony znajdujące się w opuszce węchowej, które wysyłają informacje węchowe do reszty mózgu w celu ich przetworzenia.
Przesyłają one informacje głównie do ciała migdałowatego, kory gruszkowatej i kory okołoprzysadkowej. Pośrednio informacje docierają również do hipokampa, podwzgórza i kory oczodołowo-czołowej.
Kora oczodołowo-czołowa również odbiera informacje smakowe. Dlatego uważa się, że może to być związane z mieszanką aromatów i smaków prezentowanych w smakach.
Z drugiej strony, do opuszki węchowej docierają różne włókna nerwowe z różnych części mózgu. Są to zazwyczaj włókna acetylocholinergiczne, noradrenergiczne, dopaminergiczne i serotoninergiczne.
Wydaje się, że bodźce noradrenergiczne są powiązane z pamięcią węchową i mają związek z reprodukcją.
Struktura
Opuszka węchowa składa się z sześciu odrębnych warstw. Każda warstwa wykonuje określone zadania, wspomagając neuronalne przetwarzanie zapachów. Ułożone od dołu do góry, warstwy te to:
Warstwa włókien nerwowych
Znajduje się tuż nad płytką sitową. W tej warstwie znajdują się aksony neuronów węchowych, które wychodzą z nabłonka węchowego.
Warstwa kłębuszkowa
W tej warstwie aksony neuronów węchowych i dendrytyczne rozgałęzienia komórek mitralnych tworzą synapsy. Połączenia te tworzą tzw. kłębuszki węchowe, ponieważ mają one kulisty wygląd.
Każdy kłębuszek nerkowy otrzymuje informacje z jednego typu komórek receptorowych. Istnieją różne typy tych komórek, w zależności od rodzaju zapachów, jakie wychwytują ich receptory. U ludzi zidentyfikowano od 500 do 1000 różnych receptorów, z których każdy jest wrażliwy na inny zapach.
Zatem istnieje tyle samo typów kłębuszków, ile różnych cząsteczek receptorowych.
Kłębuszki nerkowe łączą się również z zewnętrzną warstwą splotowatą i komórkami opuszki węchowej drugiej półkuli mózgu.
Zewnętrzna warstwa pleksiformowa
Zawiera ciała komórek w pióropuszu. Te, podobnie jak komórki mitralne, łączą się z neuronami receptorów węchowych. Następnie wysyłają informacje węchowe do przedniego jądra węchowego, pierwotnych obszarów węchowych i przedniej istoty perforowanej.
Zawiera również astrocyty i interneurony. Interneurony działają jak mosty łączące różne neurony.
Warstwa komórek mitralnych
Jest to część, w której znajdują się ciała komórek mitralnych.
Wewnętrzna warstwa splotowata i ziarnista komórek
Warstwa ta zawiera aksony komórek mitralnych i komórek kępkowych, a także pewną ilość komórek ziarnistych.
Warstwa włókien nerwowych traktu węchowego
W tej warstwie znajdują się aksony, które wysyłają i odbierają informacje do innych obszarów mózgu, jednym z nich jest kora węchowa.
Funkcje
Opuszka węchowa jest uważana za główny ośrodek przetwarzania informacji węchowych. Wydaje się, że działa jak filtr, ale odbiera również informacje z innych obszarów mózgu zaangażowanych w proces węchu, takich jak ciało migdałowate, kora oczodołowo-czołowa, hipokamp czy istota czarna.
Funkcje opuszki węchowej są następujące:
Rozróżniaj niektóre zapachy od innych
Wygląda na to, że konkretny kłębuszek nerkowy otrzymuje informacje od konkretnych receptorów węchowych i przesyła te dane do konkretnych części kory węchowej.
Pojawia się jednak pytanie: jak wykorzystać stosunkowo niewielką liczbę receptorów do wykrycia tak wielu różnych zapachów? Dzieje się tak, ponieważ dany zapach wiąże się z więcej niż jednym receptorem. Zatem każdy zapach powodowałby inny wzorzec aktywności w kłębuszkach nerkowych, który wymagałby rozpoznania.
Na przykład, dany aromat może silnie wiązać się z jednym typem receptora, umiarkowanie silnie z innym, a słabiej z kolejnym. Wówczas byłby rozpoznawany po tym konkretnym wzorze w opuszce węchowej.
Wykazano to w badaniu Rubina i Katza (1999). Poddano działaniu trzech różnych zapachów na opuszkę węchową: pentanalu, butanalu i propanalu, obserwując ich aktywność za pomocą komputerowej analizy optycznej.
Stwierdzono, że trzy zapachy wywołują różne wzorce aktywności w kłębuszkach nerkowych opuszki węchowej.
Skup się na wykrywaniu konkretnego zapachu
Na przykład, nawet jeśli znajdujemy się w barze, w którym jednocześnie wyczuwalne są różne zapachy, dzięki lampie węchowej jesteśmy w stanie rozpoznać niektóre z nich osobno, bez ingerencji innych.
Proces ten wydaje się być realizowany poprzez tzw. „hamowanie boczne”. Innymi słowy, istnieją grupy interneuronów, których funkcją jest wywoływanie pewnego rodzaju hamowania w komórkach mitralnych. Pomaga to rozróżniać konkretne zapachy, ignorując zapachy „tła”.
Zwiększona czułość na wychwytywanie zapachów
Funkcja ta jest również związana z hamowaniem bocznym, ponieważ gdy chcemy skupić się na wykryciu zapachu, komórki receptorowe tego zapachu zwiększają swoją aktywność. Podczas gdy pozostałe komórki receptorowe są hamowane, zapobiega to „wtapianiu się” innych zapachów.
Identyfikacja bodźców przez obszary wyższe
Umożliwiają wyższym obszarom ośrodkowego układu nerwowego modyfikację identyfikacji i rozróżniania bodźców węchowych.
Nie wiadomo jednak jeszcze na pewno, czy wszystkie te zadania wykonywane są wyłącznie przez opuszkę węchową, czy też uczestniczy ona w nich tylko wspólnie z innymi strukturami.
Wykazano, że uszkodzenia opuszki węchowej prowadzą do anosmii (zaniku węchu) po stronie dotkniętej chorobą.
Połączenia z obszarami mózgu
Po przejściu informacji węchowej przez opuszkę węchową, jest ona przesyłana do innych struktur mózgu, które ją przetwarzają. Są to przede wszystkim ciało migdałowate, hipokamp i kora oczodołowo-czołowa. Obszary te są powiązane z emocjami, pamięcią i uczeniem się.
Migdał
Opuszka węchowa nawiązuje bezpośrednie i pośrednie połączenia z ciałem migdałowatym. W ten sposób można do niej dotrzeć poprzez korę gruszkowatą, obszar pierwotnej kory węchowej, lub może łączyć się bezpośrednio z określonymi obszarami ciała migdałowatego.
Ciało migdałowate to struktura wchodząca w skład układu limbicznego. Jedną z jego funkcji jest uczenie się skojarzeń między zapachami a zachowaniami. Niektóre zapachy mogą być przyjemne i stymulujące, podczas gdy inne mogą budzić niechęć.
Na przykład dzięki doświadczeniom dowiadujemy się, że lubimy chodzić do miejsc, które ładnie pachną, albo że odrzucamy zapach jedzenia, które w przeszłości wywoływało u nas mdłości.
Innymi słowy, zapachy związane z pozytywnymi aspektami działają jak „nagroda” za nasze zachowanie. Natomiast sytuacja odwrotna ma miejsce, gdy inne zapachy pojawiają się obok negatywnych zdarzeń.
Krótko mówiąc, dzięki ciału migdałowatemu zapachy są kojarzone z pozytywnymi lub negatywnymi emocjami. Co więcej, wykazano, że aktywuje się ono w przypadku wykrycia nieprzyjemnych zapachów.
Hipokamp
Opuszki węchowe i ciało migdałowate również przesyłają informacje do hipokampa. Obszar ten pełni również funkcje bardzo podobne do ciała migdałowatego, kojarząc zapachy z innymi bodźcami pozytywnymi lub negatywnymi.
Z drugiej strony pełni ważną rolę w kształtowaniu pamięci autobiograficznej, która pozwala nam przypominać sobie ważne wydarzenia lub kamienie milowe naszego życia.
Kiedy odbieramy określony zapach, który jest zapisany w naszej pamięci, w innym kontekście, mogą pojawić się wspomnienia. Na przykład, zapach perfum naszego partnera z pewnością przywoła wspomnienia o tej osobie. Najwyraźniej strukturą zaangażowaną w to zjawisko jest hipokamp.
Co więcej, zarówno ciało migdałowate, jak i hipokamp mogą modulować naszą percepcję węchową. Dlatego w stanie fizjologicznym, takim jak głód, zapach jedzenia może wydawać się bardzo przyjemny. Dzieje się tak dzięki wyuczonemu skojarzeniu między zapachem jedzenia a wzmacniającym je aktem jedzenia.
Kora oczodołowo-czołowa
Kora oczodołowo-czołowa nawiązuje połączenia z opuszką węchową bezpośrednio oraz za pośrednictwem pierwotnej kory węchowej.
Obszar ten pełni wiele funkcji i uczestniczy również w kojarzeniu zapachów z nagrodami. Jedną z jego charakterystycznych funkcji jest ocena nagrody, czyli ocena jej korzyści i kosztów.
Kora oczodołowo-czołowa odbiera informacje smakowe i łączy je z zapachem, tworząc smaki. Obszar ten wydaje się mieć silny związek z apetytem i wzmacniającym wrażeniem jedzenia.
Referencje
- Carlson, N.R. (2006). Fizjologia zachowania, wyd. 8. Madryt: Pearson. s. 262-267.
- Cheprasov, A. (b.d.). Zmysł węchu: opuszka węchowa i nos. Pobrano 15 stycznia 2017 r. ze Study.com: study.com.
- Kadohisa, M. (2013). Wpływ zapachu na emocje i jego implikacje. Frontiers in Systems Neuroscience, 7, 66.
- Opuszka węchowa (rzecz.). Pobrano 15 stycznia 2017 r. z Wikipedii: en.wikipedia.org.
- Purves D., Augustine G.J., Fitzpatrick D. i in., redaktorzy. (2001) Opuszka węchowa. Neuroscience, wyd. 2. Sunderland (MA): Sinauer Associates; Dostępne na stronie: ncbi.nlm.nih.gov.
- Rubin, BC i Katz LC (1999). Obrazowanie optyczne reprezentacji zapachowych w opuszce węchowej ssaków. Neuron; 23(3): 499–511.
- Jakie są funkcje płata węchowego? (b.d.). Pobrano 15 stycznia 2017 r. z: reference.com.
- Jaka jest funkcja opuszki węchowej? (b.d.). Pobrano 15 stycznia 2017 r. z serwisu Innovateus: innovateus.net.
- Wilson Pauwels, L., Akesson, EJ, Stewart, PA, Spacey SD (2013). Nerw węchowy w: Nerwy czaszkowe. W zdrowiu i chorobie. Wydanie 3. Panamerian Medical Editorial.