Koku sistemi - Olfactory system
| koku alma sistemi | |
|---|---|
 Koku alma sisteminin bileşenleri
| |
| tanımlayıcılar | |
| FMA | 7190 |
| Anatomik terminoloji | |
Koku alma sistemi , veya koku alma duyusu , bir duyu sistemi (kokulu için kullanılan koku alma ). Koku alma, belirli organlarla doğrudan ilişkili olan özel duyulardan biridir . Çoğu memeli ve sürüngen, bir ana koku alma sistemine ve bir yardımcı koku alma sistemine sahiptir . Ana koku alma sistemi havadaki maddeleri algılarken, aksesuar sistemi sıvı fazlı uyaranları algılar.
Koku ve tat duyuları ( tat alma sistemi ) genellikle birlikte kemosensör sistem olarak adlandırılır , çünkü her ikisi de transdüksiyon adı verilen bir süreç aracılığıyla beyne nesnelerin kimyasal bileşimi hakkında bilgi verir .
Yapı
Çevresel
Periferik koku alma sistemi esas olarak burun delikleri , etmoid kemik , burun boşluğu ve koku alma epitelinden ( burun boşluğunu kaplayan mukusla kaplı ince doku tabakaları ) oluşur. Tabakalarının temel bileşenleri epitelyal dokusu olan mukoza zarları , koku bezleri , koku nöronlar ve sinir lifleri arasında koku sinirlerinin .
Koku molekülleri periferik yola girebilir ve soluma sırasında ( olfaksiyon ) burun deliklerinden veya çiğneme veya yutma sırasında dilin havayı burun boşluğunun arkasına ittiğinde (retro-nazal koku alma) boğaz yoluyla burun boşluğuna ulaşabilir. Burun boşluğunun içinde, boşluğun duvarlarını kaplayan mukus koku moleküllerini çözer. Mukus ayrıca mukus üreten ve depolayan mukoza zarlarını ve mukusta bulunan metabolik enzimleri salgılayan koku bezlerini içeren koku alma epitelini de kapsar .
transdüksiyon
Epiteldeki koku alma duyu nöronları , mukusta çözünen koku moleküllerini algılar ve duyusal iletim adı verilen bir süreçte beyne koku hakkında bilgi iletir . Koku nöronlar sahip kirpikler (küçük kıllar) içeren koku reseptörleri bu koku molekülleri için bağlanma, bir elektrik tepkiye yol açmak olduğunu aracılığıyla yayılır duyu nöron için koku sinir liflerinin arka burun boşluğuna .
Koku sinirler ve elyaflar ile epitel ayrılır beyin, merkezi koku sistemine periferal koku sistemi koku ile ilgili bilgi iletimi kalbursu plaka arasında etmoid kemiğinin . Epitel menşeli Koku sinir lifleri, beynin epitelyumu bağlayan kalbursu plakası içinden geçmesi limbik sistem de koku ampuller .
Merkez
Ana koku ampulü, belirli nöron kümelerinin ateşlendiği zamana ('zamanlama kodu' denir) dayalı olarak koku konsantrasyonunun belirlenmesine yardımcı olan hem mitral hem de püsküllü hücrelere darbeler iletir. Bu hücreler aynı zamanda oldukça benzer kokular arasındaki farkları da not eder ve bu verileri daha sonra tanımaya yardımcı olmak için kullanır. Hücreler, düşük ateşleme oranlarına sahip olan ve komşu hücreler tarafından kolayca inhibe edilen mitral ile farklıdır, püsküllü ise yüksek ateşleme oranlarına sahiptir ve inhibe edilmesi daha zordur. Bulbar sinir devresinin ampule gelen koku girdilerini olfaktör kortekse gönderilen bulbar yanıtlarına nasıl dönüştürdüğü matematiksel bir modelle kısmen anlaşılabilir.
Uncus evler koku korteksi içeren piriform korteks (posterior orbitofrontal korteks ), amigdala , koku tüberkül ve parahipokampal girus .
Olfaktör tüberkül, amigdala, talamus , hipotalamus , hipokampus , beyin sapı , retina , işitsel korteks ve koku alma sisteminin sayısız alanına bağlanır . *Toplamda 27 girişi ve 20 çıkışı vardır. Rolünün aşırı basitleştirilmesi, şunu belirtmektir: koku sinyallerinin villus tahrişinden ziyade gerçek kokulardan kaynaklandığından emin olmak için kontrol eder, kokuların neden olduğu motor davranışı (öncelikle sosyal ve stereotipik) düzenler, yukarıda belirtilen görevleri tamamlamak için işitsel ve koku alma duyusal bilgilerini bütünleştirir. ve ödül sensörlerine pozitif sinyallerin iletilmesinde rol oynar (ve dolayısıyla bağımlılığa dahil olur).
Amigdala (koku almada) feromon , allomon ve kairomon (sırasıyla, vericinin zarar gördüğü ve sensörün yararlandığı aynı tür, çapraz tür ve çapraz türler) sinyallerini işler . Beyin evrimi nedeniyle bu işlem ikincildir ve bu nedenle insan etkileşimlerinde büyük ölçüde fark edilmez. Allomonlar arasında çiçek kokuları, doğal herbisitler ve doğal toksik bitki kimyasalları bulunur. Bu süreçler için bilgi , koku soğanı yoluyla dolaylı olarak vomeronazal organdan gelir . Amigdaladaki ana koku soğanı darbeleri, kokuları isimlerle eşleştirmek ve kokudan kokuya farkları tanımak için kullanılır.
Stria terminalis , özellikle yatak çekirdekleri (BNST), amigdala ve hipotalamus ile hipotalamus ve hipofiz bezi arasındaki bilgi yolu olarak işlev görür . BNST anormallikleri genellikle cinsel karışıklığa ve olgunlaşmamışlığa yol açar. BNST ayrıca cinsel davranışı ödüllendiren septal bölgeye de bağlanır.
Hipotalamusa giden mitral darbeler beslenmeyi teşvik eder/caydırır, oysa aksesuar koku alma ampulü darbeleri üreme ve kokuyla ilgili refleks süreçlerini düzenler.
Hipokampus (ana koku soğancığına minimal düzeyde bağlı olmasına rağmen) neredeyse tüm koku alma bilgilerini amigdala (doğrudan veya BNST yoluyla) yoluyla alır. Hipokampus yeni oluşturur ve mevcut anıları güçlendirir.
Benzer şekilde, parahipokampüs sahneleri kodlar, tanır ve bağlamsallaştırır. Parahipokampal girus, koku alma için topografik haritayı barındırır.
Orbitofrontal korteks (OFC), pozitif/negatif takviyeyi harekete geçirmek için singulat girus ve septal alan ile büyük ölçüde ilişkilidir. OFC, uyaranlara yanıt olarak ödül/ceza beklentisidir. OFC, karar vermedeki duyguyu ve ödülü temsil eder.
Ön koku alma çekirdeği, koku alma ampulü ve piriform korteks arasında karşılıklı sinyalleri dağıtır. Ön koku alma çekirdeği, koku için hafıza merkezidir.
Farklı koku nesneleri veya bileşenleri karıştırıldığında, karışımı koklayan insanlar ve diğer memeliler (örneğin, bir koklama şişesi tarafından sunulur), tek başına sunulan her bir bileşeni tanıyabilseler bile genellikle karışımdaki bileşenleri tanımlayamazlar. Bunun nedeni, büyük ölçüde, her koku duyu nöronunun birden fazla koku bileşeni tarafından uyarılabilmesidir. Tipik olarak birden fazla koku bileşeninden oluşan bir koku alma ortamında (örneğin, bir arka plan kahve kokusu içeren bir mutfağa giren bir köpeğin kokusu), olfaktör korteksten olfaktör ampule geri bildirimin önceden var olan koku arka planını bastırdığı öne sürülmüştür. (örn. kahve) koku alma adaptasyonu yoluyla, böylece yeni gelen ön plan kokusu (örn., köpek) tanıma için karışımdan ayrılabilir.
Klinik önemi
Koku kaybı anosmi olarak bilinir . Anosmi her iki tarafta veya tek tarafta oluşabilir.
Koku sorunları, arızalarına göre farklı türlere ayrılabilir. Koku alma disfonksiyonu tam ( anosmi ), eksik (kısmi anozmi, hipozmi veya mikrozmi), bozuk ( disozmi ) olabilir veya fantosmi gibi spontan duyumlarla karakterize edilebilir . Normal işleyen bir koku alma sistemine rağmen kokuları tanıyamama, olfaktör agnozi olarak adlandırılır . Hiperozmi , anormal derecede yüksek koku alma duyusu ile karakterize edilen nadir bir durumdur. Görme ve işitme gibi, koku alma sorunları da iki taraflı veya tek taraflı olabilir, eğer bir kişinin burnunun sağ tarafında anosmi varsa, ancak solunda değilse, bu tek taraflı bir sağ anosmidir. Öte yandan burnun her iki tarafında ise bilateral anosmi veya total anosmi olarak adlandırılır.
Koku soğancığı, yol ve birincil kortekste ( brodmann alanı 34 ) yıkım, yıkımla aynı tarafta anosmi ile sonuçlanır. Ayrıca, unkusun irritatif lezyonu olfaktör halüsinasyonlara neden olur.
Koku alma sisteminde hasar , travmatik beyin hasarı , kanser , enfeksiyon, zehirli dumanların solunması veya Parkinson hastalığı ve Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıklar nedeniyle ortaya çıkabilir . Bu koşullar anosmiye neden olabilir . Buna karşılık, son bulgular, olfaktör disfonksiyonun moleküler yönlerinin amiloidogenez ile ilişkili hastalıkların bir özelliği olarak kabul edilebileceğini ve hatta çok değerlikli metal iyonu taşınması ve depolanmasının bozulması yoluyla nedensel bir bağlantı olabileceğini öne sürdü. Doktorlar, bir çizik ve koklama kartı aracılığıyla hastaya kokular sunarak veya hastanın gözlerini kapatmasını sağlayarak ve kahve veya nane şekeri gibi yaygın olarak bulunan kokuları tanımlamaya çalışarak koku alma sistemindeki hasarı tespit edebilir. Doktorlar, koku alma sisteminde kalıcı hasar olduğu teşhisini koymadan önce, kronik soğuk algınlığı veya sinüzit gibi 'koku duyusunu' engelleyen veya ortadan kaldıran diğer hastalıkları dışlamalıdır.
Genel ABD popülasyonunda koku alma işlev bozukluğunun yaygınlığı, 2012-2014 yıllarında ulusal bir sağlık araştırmasında anket ve muayene ile değerlendirildi. 40 yaş ve üzeri binden fazla kişinin %12.0'ı son 12 ayda koku sorunu yaşadığını ve %12.4'ünde muayenede olfaktör disfonksiyon olduğunu bildirdi. Prevalans 40-49 yaşlarında %4.2'den 80 yaş ve üzerinde %39.4'e yükseldi ve erkeklerde kadınlardan, siyahlarda ve Meksikalı Amerikalılarda beyazlardan ve daha az eğitimlilerden daha yüksekti. Güvenlik endişesi olarak, 70 yaş ve üstü kişilerin %20'si dumanı ve %31'i doğalgazı tanımlayamadı.
Koku alma disfonksiyonunun nedenleri
Olfaktör disfonksiyonun yaygın nedenleri: ileri yaş, viral enfeksiyonlar, toksik kimyasallara maruz kalma, kafa travması ve nörodejeneratif hastalıklar.
Yaş
Yaş, sağlıklı yetişkinlerde koku alma duyusunun azalmasının en güçlü nedenidir ve sigara içmekten bile daha büyük bir etkiye sahiptir. Koku işlevindeki yaşa bağlı değişiklikler genellikle fark edilmez ve koku yeteneği işitme ve görmenin aksine klinik olarak nadiren test edilir. 65 yaş altı kişilerin %2'sinde kronik koku alma sorunu vardır. Bu, yaklaşık yarısı önemli koku sorunları yaşayan 65 ve 80 yaşlarındaki insanlar arasında büyük ölçüde artar. Daha sonra 80 yaşın üzerindeki yetişkinler için rakamlar neredeyse %75'e çıkıyor. Koku işlevindeki yaşa bağlı değişikliklerin temeli, kribriform plakanın kapanmasını ve yaşam boyunca tekrarlanan viral ve diğer hakaretlerden olfaktör reseptörlerine verilen kümülatif hasarı içerir.
viral enfeksiyonlar
Kalıcı hipozmi ve anozminin en sık nedeni üst solunum yolu enfeksiyonlarıdır. Bu tür işlev bozuklukları zamanla hiçbir değişiklik göstermez ve bazen sadece koku alma epiteline değil , aynı zamanda beyne viral istilaların bir sonucu olarak merkezi koku yapılarına da verilen hasarı yansıtabilir . Bu virüs ile ilişkili bozukluklar arasında şunlar soğuk algınlığı , hepatit , grip ve grip benzeri hastalıklar yanı sıra herpes . Özellikle, COVID-19 koku alma bozukluğu ile ilişkilidir. Çoğu viral enfeksiyon, çok hafif veya tamamen asemptomatik oldukları için tanınmaz .
Toksik kimyasallara maruz kalma
Herbisitler , pestisitler , çözücüler ve ağır metaller (kadmiyum, krom, nikel ve manganez) gibi bazı hava kaynaklı toksinlere kronik olarak maruz kalmak koku alma yeteneğini değiştirebilir. Bu ajanlar sadece koku alma epiteline zarar vermekle kalmaz, aynı zamanda koku alma mukozası yoluyla beyne girmeleri muhtemeldir.
Kafa travması
Travmaya bağlı olfaktör disfonksiyon, travmanın şiddetine ve başın güçlü bir şekilde hızlanması/yavaşlamasının oluşup oluşmadığına bağlıdır. Oksipital ve yandan çarpma, koku alma sistemine önden çarpmaya göre daha fazla zarar verir. Bununla birlikte, travmatik beyin hasarı olan bireylerden elde edilen son kanıtlar, koku alma korteksinin dışındaki beyin fonksiyonundaki değişikliklerle koku kaybının meydana gelebileceğini düşündürmektedir.
Nörodejeneratif hastalıklar
Nörologlar, koku alma disfonksiyonunun Alzheimer hastalığı ve Parkinson hastalığı gibi çeşitli nörodejeneratif hastalıkların temel bir özelliği olduğunu gözlemlemişlerdir. Bu hastaların çoğu, erken evre hastaların %85 ila %90'ının merkezi koku işleme yapılarında azalma aktivitesi gösterdiği testten sonraya kadar koku alma eksikliğinin farkında değildir.
Koku alma disfonksiyonunu etkileyen diğer nörodejeneratif hastalıklar Huntington hastalığı, çok enfarktüslü demans, amyotrofik lateral skleroz ve şizofrenidir. Bu hastalıkların koku alma sistemi üzerinde Alzheimer veya Parkinson hastalıklarından daha ılımlı etkileri vardır. Ayrıca, ilerleyici supranükleer felç ve parkinsonizm, sadece küçük koku alma problemleriyle ilişkilidir. Bu bulgular, koku alma testinin birkaç farklı nörodejeneratif hastalığın teşhisinde yardımcı olabileceği önerisine yol açmıştır.
Köklü genetik belirleyicileri olan nörodejeneratif hastalıklar da koku alma disfonksiyonu ile ilişkilidir. Bu tür disfonksiyon, örneğin, ailesel Parkinson hastalığı olan ve Down sendromlu hastalarda bulunur. Daha ileri çalışmalar, koku alma kaybının herhangi bir Alzheimer hastalığı benzeri patolojiden ziyade zihinsel engellilikle ilişkili olabileceği sonucuna varmıştır.
Huntington hastalığı ayrıca koku tanımlama, algılama, ayırt etme ve hafızadaki problemlerle de ilişkilidir. Koku kaybının ne kadar önceden fenotipik ifadeden önce geldiği bilinmemekle birlikte, bozukluğun fenotipik unsurları ortaya çıktığında problem yaygındır.
Tarih
Linda B. Buck ve Richard Axel , koku alma sistemi üzerindeki çalışmaları nedeniyle 2004 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü kazandı .
Ayrıca bakınız
Referanslar
Dış bağlantılar
-
İlgili medya Koku sisteme Wikimedia Commons
