Struttura del bulbo olfattivo, anatomia e funzioni

Lui bulbo olfattivo È una struttura cerebrale fondamentale per rilevare gli odori. Fa parte del sistema olfattivo e negli umani si trova sul retro delle cavità nasali.

C'è un bulbo olfattivo per ogni emisfero cerebrale e sono considerati un'evaginazione della corteccia. Sono costituiti da un paio di protuberanze che si trovano sull'epitelio olfattivo e sotto i lobi frontali cerebrali. Partecipano alla trasmissione di informazioni olfattive dal naso al cervello.

Bulbo olfattivo (giallo)

Ci sono cellule all'interno della cavità nasale che quelle particelle chimiche dell'aria che hanno l'odore si formano. Queste informazioni raggiungono il bulbo olfattivo.

Si pensa che ciò sia responsabile del rilevamento di odori importanti, differenziando alcuni odori dagli altri e amplifica la sensibilità ad essi. Oltre a inviare questi dati ad altre aree del cervello per la successiva elaborazione.

Il bulbo olfattivo sembra essere diverso negli umani e negli animali. Ad esempio, negli animali c'è anche il bulbo olfattivo accessorio che consente loro di catturare ormoni sessuali e comportamenti difensivi o aggressivi.

D'altra parte, il bulbo olfattivo si distingue per essere un'area in cui c'è neurogenesi adulta. Cioè, i nuovi neuroni continuano a nascere per tutta la vita. La funzione di questa rigenerazione neuronale è ancora in fase di studio. Negli animali sembra relazionarsi con comportamenti sessuali e cure giovanili.

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Posizione del bulbo olfattivo

Posizione del bulbo olfattivo (giallo)

In molti animali, il bulbo olfattivo si trova nella parte anteriore del cervello (parte rostrale), sebbene nell'uomo si trovi nel cervello, in particolare sul lato inferiore del cervello, tra gli occhi. Sul bulbo olfattivo si trova il lobo frontale.

C'è un bulbo olfattivo in ogni emisfero cerebrale e può connettersi tra loro attraverso le cellule mitrali.

Come funziona la lampadina olfattiva?

Ricevitori sensoriali nel sistema olfattivo umano. 1: Bulbo olfattivo 2: cella mitral

Innanzitutto, per una maggiore comprensione delle caratteristiche e delle funzioni del bulbo olfattivo, è necessario spiegare il funzionamento del sistema olfattivo.

Sistema olfattivo

L'odore è un senso chimico la cui funzione più elementare è riconoscere il cibo e verificare se sono in buone condizioni o no. Sebbene sia anche utile catturare completamente i sapori o rilevare pericoli o evitare l'avvelenamento.

È essenziale per molte specie rilevare i predatori. Oltre a identificare familiari, amici, nemici o possibili coppie.

Sebbene possiamo discriminare tra migliaia di odori diversi, il nostro vocabolario non ci consente di descriverli esattamente. Di solito è facile spiegare qualcosa che vediamo o sentiamo, ma è difficile descrivere un odore. Pertanto, si dice che il sistema olfattivo mira a identificare qualcosa, piuttosto che analizzare le sue caratteristiche.

odori

Gli odori, chiamati anche stimoli olfattivi, sono sostanze volatili che hanno un peso molecolare tra 15 e 300. Di solito sono di origine organica e consistono principalmente in lipidi solubili.

È noto che abbiamo 6 milioni di celle di ricezione olfattiva situate in una struttura chiamata epitelio olfattivo o mucosa. Questo si trova nella parte superiore della cavità nasale.

Apparentemente, meno del 10% dell'aria che raggiunge le narici entra nell'epitelio olfativo. Pertanto, a volte, per catturare un odore è necessario annusare.

Foglio di screening

Osso etmoide visto dall'alto. Fonte: Henry Vandyke Carter / Dominio pubblico

Appena sopra l'epitelio olfattivo lo schermo si trova. Il foglio di screening è una parte dell'osso etmoide tra l'epitelio olfattivo e il bulbo olfattivo.

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Questo osso supporta e protegge il bulbo olfattivo e ha piccole perforazioni in cui le celle riceventi passano. Pertanto, questi possono trasmettere informazioni dall'epitelio olfattivo al bulbo olfattivo.

Le particelle arrivano al naso verso la mucosa

Catturiamo un odore quando le molecole odorose si dissolvono nella mucosa. La mucosa è costituita da secrezioni delle ghiandole olfattive che mantengono l'interno del naso umido.

Una volta sciolte, queste molecole stimolano i recettori delle cellule olfattive. Queste cellule hanno la caratteristica della rigenerazione continua.

Il bulbo olfattivo si trova alla base del cervello, alla fine dei tratti olfattivi. Ogni cella ricevente invia un singolo assone (prolungamento nervoso) al bulbo olfattivo. Ogni assone è ramificato collegandosi con i dendriti delle cellule chiamate cellule mitraliche.

Segnali dal bulbo olfattivo ad altre aree cerebrali

Neuroni olfattivi. Fonte: Henry Vandyke Carter / Dominio pubblico

Le cellule mitrali sono neuroni bulbi olfattivi che inviano informazioni olfatiche al resto del cervello da elaborare.

Principalmente inviano le informazioni alla tonsilla, alla corteccia piriforme e alla corteccia entorinale. Indirettamente, le informazioni raggiungono anche l'ippocampo, l'ipotalamo e la corteccia orbitofrontale.

La corteccia orbitofrontale riceve anche informazioni gustative. Ecco perché si ritiene che possa essere correlato alla miscela di odore e gusto che si verifica nei sapori.

D'altra parte, diverse fibre nervose provenienti da diverse parti del cervello entrano nel bulbo olfattivo. Questi sono normalmente acetilcolinergici, noradrenergici, dopaminergici e serotonergici.

Le voci noradrenergiche sembrano essere correlate ai ricordi olfattivi e sembrano essere associate alla riproduzione.

Struttura

Bulbo tratto e olfattivo (rosso). Fonte: utente ancheta wis on.Wikipedia / dominio pubblico

Il bulbo olfattivo è composto da 6 strati diversi. Tutti svolgono compiti specifici che aiutano l'elaborazione neuronale degli odori. Ordinati dal basso verso l'alto, questi strati sarebbero:

Strato di fibre nervose

Si trova appena sopra lo schermo. In questo strato ci sono gli assoni dei neuroni olfattivi che provengono dall'epitelio olfattivo.

Strato glomerulare

In questo strato producono sinapsi (cioè si collegano) gli assoni dei neuroni olfattivi e le arbozzazioni dendritiche le cellule mitraliche. Queste connessioni formano i glomeruli olfattivi così chiamati, poiché hanno la comparsa di strutture sferiche.

Ogni glomerulo riceve informazioni da un singolo tipo di celle di ricezione. Esistono diversi tipi di queste cellule in base ai tipi di odori che catturano i loro recettori. Nell'uomo hanno identificato tra 500 e 1000 recettori diversi, ciascuno sensibile a un odore diverso.

In questo modo, ci sono tanti tipi di glomeruli quante diverse molecole di ricezione.

I glomeruli si collegano anche con lo strato plessiforme esterno e con le cellule del bulbo olfattivo dell'altro emisfero cerebrale.

Strato plessiforme esterno

È quello che contiene i corpi delle cellule in Penacho. Questi, come le cellule mitraliche, si collegano con i neuroni riceventi olfattivi. Quindi inviano le informazioni olfattive al precedente nucleo olfattivo, alle aree olfattive primarie e alla precedente sostanza perforata. 

Ha anche astrociti e interneuroni. Gli interneuroni fungono da ponti unendo a diversi neuroni.

Strato cellulare mitrale

È la parte in cui si trovano i corpi delle cellule mitrali.

Strato plessiforme interno e cellule granulari

Questo strato ha assoni di cellule mitrali e cellule sul penacho. Oltre ad alcune cellule granulari.

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Strato di fibra nervosa del tratto olfativo

In questo livello ci sono gli assoni che inviano e ricevono informazioni verso altre aree del cervello. Uno di questi è la corteccia olfattiva.

Funzioni

La lampadina olfattiva è considerata il luogo principale in cui vengono elaborate le informazioni olfatiche. Sembra funzionare come un filtro, tuttavia, riceve anche informazioni da altre aree del cervello coinvolte nell'odore. Ad esempio, l'amigdala, la corteccia orbitofrontale, l'ippocampo o la sostanza nera.

Le funzioni del bulbo olfattivo sono:

Distinguere alcuni odori dagli altri

Per fare ciò, sembra che un glomerulo specifico riceva informazioni da specifici recettori olfattivi e invia questi dati a parti specifiche della corteccia olfattiva.

Tuttavia, chiederlo sarebbe: come possiamo usare un numero relativamente piccolo di recettori per rilevare così tanti odori diversi? Questo perché un odore concreto si unisce a più di un ricevitore. Pertanto, ogni odore produrrebbe un diverso modello di attività nei glomeruli da riconoscere.

Ad esempio, un certo aroma potrebbe avere una forte unione con un tipo di ricevitore, moderatamente forte con un altro e più debole con quanto segue. Allora sarebbe stato riconosciuto da quel particolare schema nel bulbo olfattivo.

Ciò è stato dimostrato in uno studio di Rubin e Katz (1999). Hanno esposto al bulbo olfattivo a tre odori diversi: pentano, butano e propanale. Mentre osserva la loro attività attraverso un'analisi ottica computerizzata.

Hanno scoperto che i tre odori hanno prodotto diversi modelli di attività nei glomeruli di lampadina olfattiva.

Concentrati sul rilevamento di un odore specifico

Ad esempio, sebbene siamo in una barra in cui compaiono diversi odori allo stesso tempo, grazie alla lampadina olfattiva siamo in grado di identificarne alcuni separatamente senza gli altri interferimenti.

Sembra che questo processo sia raggiunto grazie alla così chiamata "inibizione laterale". Cioè, ci sono gruppi di interneuroni la cui funzione è quella di produrre una certa inibizione nelle cellule mitrali. Questo aiuta a discriminare gli odori specifici, ignorando gli odori di "background".

Espandi la sensibilità per catturare gli odori

Questa funzione è associata anche all'inibizione laterale, poiché quando vogliamo concentrarci sul rilevamento di un odore, ricevendo cellule per quell'aroma aumenta la loro attività. Mentre il resto delle cellule riceventi è inibita, impedendo ad altri odori di "miscelare".

Identificazione degli stimoli da aree superiori

Consentire aree più elevate del sistema nervoso centrale per modificare l'identificazione o la discriminazione degli stimoli olfattivi.

Tuttavia, non è ancora noto con certezza se tutti questi compiti vengono svolti esclusivamente dal bulbo olfattivo, o ci partecipa davvero solo insieme ad altre strutture.

Ciò che è stato dimostrato è che le lesioni nella lampadina olfattiva danno origine all'anosmia (mancanza di odore) sul lato interessato.

Collegamenti con le aree cerebrali

Una volta che le informazioni olfatiche passano attraverso la lampadina olfattiva, vengono inviate ad altre strutture cerebrali che le elaboreranno. Principalmente questi sono la tonsilla, l'ippocampo e la corteccia orbitofrontale. Queste aree sono correlate alle emozioni, alla memoria e all'apprendimento.

Amigdala

La lampadina olfattiva stabilisce connessioni dirette e indirette con l'amigdala. Pertanto, può raggiungerlo attraverso la corteccia piriforme, una regione della corteccia olfattiva primaria. Oppure, connettiti direttamente con determinate aree specifiche dell'amigdala.

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L'amigdala è una struttura che fa parte del sistema limbico. Una delle sue funzioni è imparare le associazioni tra odori e comportamenti. In effetti, alcuni aromi possono essere piacevoli e rafforzanti gli stimoli mentre altri possono essere avversivi.

Ad esempio, attraverso l'esperienza apprendiamo che ci piace andare in un posto che ha un buon odore o che rifiutiamo l'odore di un cibo che in passato si è ammalato.

Cioè, gli odori che sono legati agli aspetti positivi funzionano come una "ricompensa" del nostro comportamento. Mentre il contrario si verifica quando altri odori vengono presentati accanto agli eventi negativi.

In breve, gli odori finiscono per associarsi a emozioni positive o negative grazie all'amigdala. Inoltre, è stato dimostrato che è attivato quando vengono catturati odori spiacevoli.

Ippocampo

Il bulbo olfattivo e la tonsilla inviano anche informazioni all'ippocampo. Questa regione ha anche funzioni molto simili a quelle dell'amigdala, relative agli odori con altri stimoli positivi o negativi.

D'altra parte, ha un ruolo importante nella formazione della memoria autobiografica. È uno che ci consente di ricordare eventi o eventi importanti della nostra vita.

Quando percepiamo un certo aroma che viene memorizzato nella nostra memoria in un contesto diverso, i ricordi possono venire in mente. Ad esempio, annusare il profumo del nostro partner evoca sicuramente la memoria di quella persona. Apparentemente, la struttura coinvolta in questo evento è l'ippocampo.

Inoltre, sia l'amigdala che l'ippocampo possono modulare la nostra percezione olfattiva. In questo modo, quando siamo in uno stato fisiologico come la fame, possiamo sembrare molto piacevole odore di cibo. Ciò è prodotto dall'associazione appresa tra l'odore del cibo e l'atto rinforzante di mangiare.

Corteccia orbitofrontale

Cortex orbitofrontale (verde). Fonte: Paulwicks / Public Domain

La corteccia orbitofrontale stabilisce connessioni con il bulbo olfattivo direttamente e attraverso la corteccia olfattiva primaria.

Quest'area ha molte funzioni e partecipa anche all'associazione Odores-Reompens. Una delle sue funzioni caratteristiche è stabilire una valutazione della ricompensa, cioè valutare i suoi benefici e i suoi costi.

La corteccia orbitofrontale riceve informazioni sul gusto e le combina con l'odore per formare sapori. Quest'area sembra avere un sacco di relazioni con l'appetito e la sensazione di rafforzare.

Riferimenti

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