03411 1. Biologische Grundlagen IV.3 Riechen

Riechepithel

• befindet sich im hinteren oberen Teil der Nasenhöhle
• für Riechen spezialisierte Zellschicht
• wird durch Sekret aus Bowman-Drüsen überzogen
• besteht aus versch. Zelltypen: Stützzellen, Basalzellen, Riechsinneszellen

Riechsinneszellen

• olfaktorische Sensoren
• kurze Lebensdauer (1 Monat)
• werden durch Teilung der Basalzellen nachgebildet
• werden durch Stützzellen gestützt
• bipolar aufgebaute Neurone -> primäre Sinneszellen
• Dendriten sind zu einem Endkolben mit jeweils 5 bis 20 Zilien (Riechhärchen) verdickt
• Auf den Zilien sitzen Rezeptorproteine (ca.350 verschiedene beim Menschen)
• Geruchsmolekül bindet an sein korrespondierendes Rezeptorprotein -> intrazelluläre Verstärkungsmechanismen werden in Gang gesetzt -> können Aktionspotential der Riechzelle auslösen -> wird über deren Axon weitergeleitet 

Schnüffeln

• durch normales Atmen strömt nur wenig Luft an das Riechepithel, durch Schnüffeln wird der Atemstrom umgelenkt -> Geruchsmoleküle gelangen in höherer Zahl an das Riechepithel

Weitere Geruchsrezeptoren

• vomeronasales Organ: existiert rudimentär bei Menschen; dient bei Tieren zur Aufnahme von Pheromonen; Funktionieren beim Menschen konnte nicht nachgewiesen werden
• freie Endigungen des Nervus tri- geminus (des 5. Hirnnerven) in der Riechschleimhaut: reagieren auf Schmerzreize und Duftstoffe in hohen, als unangenehm empfundenen Konzentrationen wie stechend-beißend oder brennend-scharf.

   

Reizverarbeitung und Weiterleitung

• Axone der Riechzellen (Fila olfactoria) ziehen als Nervus olfactorius in Bündeln zu den Glomeruli im Bulbus olfactorius
• Glomeruli sind eine komplexe Umschaltstation -> Dort konvergieren bis zu 1000 Fasern auf einer Mitralzelle, die den Reiz weiterleitet
• Periglomeruläre und Körnerzellen bewirken laterale Hemmungen, auch durch eingehende Efferenzen höherer Hirnregionen.
• Man nimmt an dass Glomeruli spezifisch für jeweils einen Rezeptortyp bzw.einen Duftstoff sind -> ein Geruch (der ja aus verschiedensten Geruchsmolekülen besteht) aktiviert ein spezifisches Glomeruli-Muster
• Axone der Mitralzellen ziehen als Tractus olfactorius weiter -> ein Hauptast kreuzt zum Bulbus olfactorius der anderen Hirnseite, die anderen Fasern ziehen zum Riechhirn

  Reizverarbeitung und Weiterleitung

   

• Axone der Riechzellen (Fila olfactoria) ziehen als Nervus olfactorius in Bündeln zu den Glomeruli im Bulbus olfactorius
• Glomeruli sind eine komplexe Umschaltstation -> Dort konvergieren bis zu 1000 Fasern auf einer Mitralzelle, die den Reiz weiterleitet
• Periglomeruläre und Körnerzellen bewirken laterale Hemmungen, auch durch eingehende Efferenzen höherer Hirnregionen.
• Man nimmt an dass Glomeruli spezifisch für jeweils einen Rezeptortyp bzw.einen Duftstoff sind -> ein Geruch (der ja aus verschiedensten Geruchsmolekülen besteht) aktiviert ein spezifisches Glomeruli-Muster
• Axone der Mitralzellen ziehen als Tractus olfactorius weiter -> ein Hauptast kreuzt zum Bulbus olfactorius der anderen Hirnseite, die anderen Fasern ziehen zum Riechhirn

Riechhirn (primärer olfaktorischer Kortex)

• Dazu zählen: Tuberculum olfactorium, Areale der Amygdala, präpiriformer Kortex
• Fasern aus diesem Bereich bilden eine Verbindung zur Formatio reticularis
• Information geht von hier ins limbische System, Hypothalamus und Hippocampus; ein anderer Weg führt in den Thalamus und (entweder direkt oder über den Thalamus vermittelt) in den Neokortex (orbitofrontaler Kortex und Insel)

eingebundenen Gehirnstrukturen erlauben Rückschlüsse auf die Funktionen des Geruchssinns

• Verbindung zum Formatio retikularis zeigt: Gerüche können Aktivierungen bis hin zu Weckreizen auslösen
• Mit Gerüchen verbundene emotionale Bewertung („Ich kann ihn nicht riechen“), wird über das limbische System vermittelt
• Anregung des Appetits durch Geruch über den Hypothalamus.
• Gerüche bleiben sehr gut im Gedächtnis haften -> Beziehung zu Hippocampus-Strukturen spielt vielleichteine Rolle
• orbitofrontale Kortex sorgt für bewusste Wahrnehmung und Bewertung eines Geruchs