Der Geruchsinn und die Analyse der Düfte Klemm, Zach 2009.
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Der Geruchsinn und die Analyse der „Düfte“ Klemm, Zach 2009
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Der Geruchsinn und die Analyse der „Düfte“
Klemm, Zach 2009
Das Riechepithel beim Menschen
Quelle: Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1995Klemm, Zach 2009
Von der Nase zum Gehirn
Quelle: Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1995 Quelle: Atlas der Anatomie, Weltbild VerlagKlemm, Zach 2009
Konvergenz
Quelle: Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1995
10 - 100 Millionen Riechzellen
4000 Glomeruli
Klemm, Zach 2009
Olfaktorische Hüllzellen leiten die Axone zum Riechkolben
Klemm, Zach 2009
Riechzellen
Stützzellen
Basalzellen
Was ist ein Duftstoff ?
Alles was riecht
…und ein Duft ?
Eine komplexe Mischung
von Duftstoffen
Wie viele Duftstoffe gibt es?
"mehrere tausend"
"zehntausend"
"zigtausend"
1018
Das Riechsystem ist für eine unendlich große Zahl von Liganden (Duftstoffen) konzipiert.
Riechzellen exprimieren (bauen bzw. haben) nur eine Sorte von Duftstoffrezeptoren:
Klemm, Zach 2009
Ordnung: der Rezeptortyp bestimmt
Quelle: Biologie in unserer Zeit 35:302-310 (2005)Klemm, Zach 2009
Dr. Thomas Bozza, Northwestern University
Vom Riechepithel zum Bulbus olfactorius (Riechkolben)
Bulbus olfactorius
Riechepithel
Nasenhöhle Gehirn
Gefärbte Nervenzellen
Klemm, Zach 2009
Jeder Glomerulus ist für einen Rezeptortyp zuständig
Bulbus olfactorius
Riechepithel
Nasenhöhle
Riech-zellen
Mitral-zellen
Sieb-bein
Gehirn
Klemm, Zach 2009
Aktivitätsmuster im Riechkolben
Klemm, Zach 2009
Aktivitätsmuster im Riechkolben
Klemm, Zach 2009
Aktivitätsmuster im Riechkolben
Klemm, Zach 2009
Aktivitätsmuster im Riechkolben
Klemm, Zach 2009
Musteranalyse des sensorischen Signals
Klemm, Zach 2009
Kombinatorische Codierung der Geruchsinformation
Hexanon Benzaldehyd
Quelle: Friedrich, RW (2002) Trends in Neurosciences 25:487
Klemm, Zach 2009
Die vielfältigen Aufgaben des Riechsystems
Aroma
Analyse
Erinnerung
Entscheidung
SozialverhaltenKlemm, Zach 2009
?
• Riechzellen zeigen nur geringe Empfindlichkeit und Selektivität.
Zusammenfassung
• Das Riechepithel von Säugern enthält 10 – 100 Millionen Riechzellen.
• Riechzellen sind primäre Neuronen mit chemosensorischen Zilien.
• Riechzellen haben eine Lebensdauer von wenigen Wochen. Danach werden sie durch neue Zellen ersetzt.
• Etwa 1000 unterschiedliche Duftstoffrezeptoren binden Duftstoffe in den Zilien. Jede Riechzelle exprimiert nur ein Rezeptorgen.
• Die Aktivität der Riechzelle wird nach wenigen Sekunden beendet.
Zusammenfassung
• Durch den piriformen Cortex gelangt das Riechsignal zum Thalamus und von dort zum orbifrontalen Cortex.
• Durch Verschaltungen mit dem limbischen System greift das Riechsignal in endokrine Prozesse ein und beeinflusst zudem Emotionen und Erinnerungen.
• Die Geruchsinformation wird in räumlichen und zeitlichen Aktivitätsmustern der Glomeruli kodiert.
• Die Axone von Riechzellen gleicher Selektivität konvergieren auf die gleichen Glomeruli im Riechkolben.
• In den Glomeruli wird das olfaktorische Signal auf Mitralzellen (Infoüberbringer zum Gehirn) übergeben.
Klemm, Zach 2009
