| Das Riechen- Von der Nase bis ins Gehirn |
Inhaltsverzeichnis 1. Das Riechepithel 2. Aufbau von Riechsinneszellen 3. Signaltransduktion 4. Verschaltung 5. Verarbeitung im Gehirn 6. Geruchsmuster 7. Quelle |
| Das Riechepithel
Die Geruchsstoffe kommen im Riechepithel, was an der Oberseite der Nasenhöhle liegt an. Darin befinden sich rund 30 Mio Riechzellen die zu 350 Riechzellentypen gehören. Der Duftstoff kommt durch den Nasenschleim an die Cilien , wodurch in der Zelle eine Signalkaskade ausgelöst wird. Von dort aus kommt das Signal in den Bulbus olfactorius, wo vorverschaltet wird. |
| Aufbau von Riechsinneszellen
Riechsinneszellen bestehen aus Cilien, Dendrit, Zellkörper und ableitendem Axon. Jede Riechzelle ist spezifisch für einen Duftstoff. Unsere Riechzellen werden alle 4 Wochen komplett erneuert. |
| Signaltransduktion
Der Duftstoff kommt am Rezeptor an, dadurch wird in der Zelle ein G-Protein (ist GTP-abhängig)aktiviert. Dieses aktiviert wiederum eine Adenylatcyclase (AC), die aus ATP cyclisches AMP, ein second messenger, macht. cAMP öffnet einen Kationenkanal, und Calcium und Natrium aus dem Nasenschleim strömt ein.Ca aktiviert zusätzlich einen Cl-Kanal, was den Effekt verstärkt. Nun wird nämlich aufgrund dieses Ladungsflusses das Membranpotential an den Cilien depolarisiert (Sensorpotential). Kommt das Sensorpotential über einen bestimmten Schwellenwert, werden am Axon Aktionspotentiale weitergeleitet. Es gibt einen hemmenden Rückkopplungsmechanismus der Riechzellen besonders schnell adaptieren lässt(man gewöhnt sich schnell an Gerüche): Calcium hemmt seinen eigenen Kanal, außerdem aktiviert es eine Phosphodiesterase, die cAMP wieder in AMP umwandelt (rote Pfeile). Unten ist der Ca-Austransport dargestellt; derer ist an Na-Einstrom gekoppelt. Daneben eine ATP-verbrauchende Na-K-Pumpe.Es gibt auch Spezies die ATP-verbrauchende Ca-Pumpen haben. |
| Verschaltung
Im Riechkolben sammeln sich die Nerven aller Riechzellen gleichen Typs in kugeligen Gebilden, den Glomerulus. Es gibt für jeden Typ Riechzelle ein Glomerulus im Riechkolben. Man sagt, die Riechzellen konvergieren auf einen Glomerulus.Es entsteht je nach Duftgemisch ein charakteritisches Aktivitätsmuster von Glomeruli. Den Glomeruli nachgeschaltete ist jeweils eine Mitralzelle, was übrigens die einzige Scghaltstelle zwischen Sinnesorgan und Hirn ist. |
| Verarbeitung im Gehirn
Vom Riechnerv aus geht es weiter ins Hirn(verschiedene Wege). Normalerweise kommen Sinneseindrücke über den Thalamus (Das "Tor zum Bewusstsein") in den Cortex, wo unser Denken und unser Bewusstsein sitzten. Beim Riechen scheint dies jedoch nur eine Nebenstraße zu sein, der Hauptteil der Information landet im Limbischen System, Sitz der Emotionen. Dort gibt es zum Ersten den Weg zum Hypothalamus mit der Hypophyse, die unser Hormonsystem kontrolliert. Außerdem führt ein Weg in Amygdala und Hippocampus, wo unsere Gefühle und Erinnerungen sitzen. Gerüche können also unsere Stimmung und unsere vegetativen Funktionen wie z. B. Speichelfluss, Blutdruck, Pupillenweite bestimmen. |
| Geruchsmuster Wir identifizieren Gerüche über Assoziation mit gespeicherten Duftmustern, dabei ist es nicht so dass wir alle Düfte einzeln speichern und dann zusammensetzen, vielmehr erkennen wir Duftgestalten. Anders könnten wir auch nicht mit nur 350 verschiedenen Rezeptortypen bis zu 10.000 Gerüche identifizieren . Aber auch an Leitsubstanzen können wir Gerüche erkennen, was sich die Lebensmittelindustrie zunutze macht um mit einem einzigen Stoff beispielsweise Bananenaroma zu kreieren. Unser Hirn erkennt zwar den Geruch Banane, merkt jedoch wohl dass es nicht das natürliche Aroma mit seine zig Komponenten ist. |
Quelle
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