Основная часть. Анатомическое строение обонятельной системы.

Страница 1

"Нам кажется, что мы нюхаем с помощью носа, но говорить так это все равно, что сказать, что мы слышим мочками уха," пишет Гордон Шепэрд, профессор неврологии Йельского Университета. "На самом же деле, внешняя видимая часть носа служит только для того, чтобы впустить и направить по каналу воздух, содержащий ароматические молекулы". При вдохе через нос воздух вместе с молекулами пахучего вещества (называемого обонятельным стимулом или одорантом) проходит в каждой из двух носовых полостей по щелевидному каналу сложной конфигурации, который образован продольной носовой перегородкой и тремя носовыми раковинами. Здесь воздух очищается от пыли, увлажняется и нагревается. Затем часть воздуха поступает в расположенную в верхней задней зоне канала обонятельную область, имеющую вид щели, покрытой обонятельным эпителием.

Расположенные на самом верху носовой полости позади своеобразной петли, обонятельный эпителий занимает площадь лишь в несколько квадратных сантиметров. Он содержит около 5 миллионов обонятельных нейронов, а также поддерживающие и стволовые клетки. Существует два таких участка - по одному на каждой стороне носа, расположенные по горизонтальной линии чуть пониже уровня глаза.

Каждый обонятельный нейрон в эпителии имеет, по крайней мере, 10 ресничек, которые выходят в тонкую пленку слизи, покрывающую поверхность клеток. На этих ресничках находятся белки - обонятельные рецепторы (ОР), способные избирательно связываться с определенными молекулами (лигандами), присутствующими во внешней среде.

ОР - довольно длинные белки, имеющие сложную структуру. Каждый ОР пронизывает мембрану 7 раз, образуя несколько петель вне клетки и внутри нее. Когда наружная часть рецептора связывается с лигандом, внутренняя часть рецептора меняет свою конфирмацию и тем самым передает сигнал внутрь клетки, что в конечном итоге приводит к возбуждению нейрона (генерации нервного импульса). Импульс передается по аксону («выходному» отростку нейрона) в специальный отдел нервной системы, ответственный за восприятие обонятельной информации - «обонятельную луковицу» и специальным центрам в головном мозге.

Эпителий в обеих носовых полостях у человека содержит приблизительно 10 млн. обонятельных нейронов (у кролика - около 100 млн., а у немецкой овчарки - до 225 млн). Каждый обонятельный нейрон имеет только один тип обонятельных рецепторов и воспринимает, соответственно, только один вид запахов. Аксоны нейронов, имеющих один и тот же рецептор, идут все вместе в строго определенный участок обонятельной луковицы.

Схема строения обонятельной системы. Отростки нейронов, несущих разные рецепторы, идут в разные гломерулы обонятельной луковицы.

Принимая во внимание, что общее число обонятельных нейронов у человека около 10 млн., число обонятельных рецепторов одного типа исчисляется в среднем десятками тысяч.

Обонятельная система использует комбинаторную схему для идентификации одорантов и кодирования сигнала. Согласно ей один тип обонятельных рецепторов активируется множеством одорантов и один одорант активирует множество типов рецепторов. Различные одоранты кодируются различными комбинациями обонятельных рецепторов, причем увеличение концентрации стимула приводит к возрастанию числа активируемых рецепторов и к усложнению его рецепторного кода. В этой схеме каждый рецептор выступает в качестве одного из компонентов комбинаторного рецепторного кода для многих одорантов и как бы выполняет роль буквы своеобразного алфавита, из совокупности которых составляются соответствующие слова-запахи.

От обонятельной луковицы аксоны передают информацию в первичные обонятельные участки коры головного мозга, а затем в высшие ее участки, где формируется осознанное ощущение запаха, и в лимбическую систему, которая порождает эмоциональную и мотивационную реакцию на обонятельный сигнал.

Психологические аспекты обоняния.

Возникает множество вопросов, касающихся механизмов и видов воздействия запахов на эмоциональное, психическое и физическое состояния человека. Обонятельная сфера руководит нами в сфере бессознательного, и механизмы обонятельной регуляции действуют столь же эффективно, хотя осознаются нами очень мало или не осознаются вовсе.