Olfaktorischer Sinn (Geruch)

• Cilien

  • Härchen/Fortsätze an die Doftmoleküle binden

• Geruchsrezeptorzelle

  • Ort der Transduktion

• Stützzellen

  • ähnlich den Gliazellen, bilden Schleim

• Basalzellen

  • bilden neue Riechzellen

• Siebplatte

  • löchrige, knöcherne Struktur durch die Axone der Geruchsrezeptorzelle ziehen

• Riechnerv (Nervis Olfactorius, I. Hirnnerv)

• Schleimschicht

  • Lösung von Duftmolekülen vor Erreichen der Geruchsrezeptorzelle

  • beinhaltet Antikörper, Abwehr bestimmter Viren

1. Duftmoleküle binden an Geruchrezeptorproteine der Rezeptozilien

2. Aktivierung G(olf)-Protein, Adenlatcylase: ATP > cAMP

3. cAMP bindet an Kationenkanäle, Einstrom Natrium und Calcium

4. Ca öffnet spannngsabhängige Chlorid-Ionenkanäle, Ausstrom Cl

5. Depolarisierung > Rezeptorpotenzial > Transformation in AP über Dendrite der Cilien zur Geruchsrezeptorzelle

• Axone der Cilien ziehen durch Siebplatte und münden im Riechkolben

  • Nervous olfactorius = Nervenfasernbündel zwischen Siebplatte und Riechkolben, gleichartige Rezeptorzellen-Fasern (geballte Weitergabe)

• in Glomeruli (1. Umschaltungsstelle im Riechkolben) Synapsen mit sekundären Neuronen

  • komplexe Schaltkreise modifizieren Geruchsinformation

    • Modifikation auch dur afferente Projektionsbahnen

    • Geruchsrezeptorzellen mit gleichen Genen verschalten in den gleichen Glomeruli

• Bündelung der sekundären Neurone als Tractus Olfactorius zum Gehirn

• Tractus Olfactorius verzweigt sich und sendet Geruchsinformation in unterschiedliche Regionen des Vorderhirns

  • eine Verschaltung über den Thalamus erfolgt nur indirekt

• Entorhinaler Cortex und Hippocampus > Gedächtnis

• Tuberculum olfactorius > Belohnungssystem

• Amygdala und Hypothalamus (als Teil des limbischen Systems) > emotionale Komponente

• Präpiriformer Cortex > Orbitofrontaler Kontext (sekundäre Riechrinde) > Interpretation von Geruch

= Primäre Riechrinde / olfaktorischer Kontext

• Ensemble-Codes

• Codierung Geruch über Reaktion einer Vielzahl von Rezeptoren

  • unterschiedliche Reaktion von Rezeptoren auf verschiedene Geruchsmodalitäten

• zeitliche Codierung der Feuerrate trägt Informationen der Geruchsqualität

• olfaktorische Karte

  • unterschiedliche Aktivierungsmuster der Glomeruli codieren unterschiedliche Gerüche

1. Riechschleimhaut mit Geruchssinneszellen, Basalzellen, Stützzellen und Cilien

2. Geruchsmolekül bindet an Duftrezeptor in Cilienmembran

3. Umwandlung von ATP zu cAMP führt zur Öffnung von Ca und Na Kanälen, Depolarisation

4. Ca öffnet Cl-Kanäle und führt zu Ausstrom von Cl, verstärkte Depolarisierung

5. Transformation in Aktionspotenzial über Dendrit zu Geruchsrezeptorzelle

6. Axone ziehen als Riechnerv von Riechepithel (Geruchsrezeptorzelle) durch Siebplatte zum Riechkolben

7. Verschaltung in Glomeruli auf sekundäre Geruchsneurone

8. Weiterleitung der Information zu Amygdala, entorhinaler Kortex (> Hippocampus) und primärer und sekundärer olfaktorischer Kortex

   • Verschaltung über Thalamus nur indirekt

• Duftstoffe für Kommikuation zwischen Individuen der selben Spezies

• Vomeronsasales System (VNO) bei Säugetieren als zweites Geruchsorgan

  • ähnliche Struktur auch beim Menschen

  • Menschen scheinen auf Pheromnone zu reagieren

• neue Entdeckung: TAARs (trace amine-associated receptors) delektierten u.a. geschlechtsspezifische flüchtige Urinkomponenten