Riechen. 1. Die Analyse der Luft in der Nase

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1 Riechen 1. Die Analyse der Luft in der Nase

2 Was ist Riechen? Analyse Arom a Entscheidung Erinnerung Sozialverhalten

3 Zwei Riechsysteme: eins für Duftstoffe, eins für Pheromone Quelle: Michael Meredith,

4 Das Riechepithel beim Menschen 10 µm Quelle:Axel, R. (1995) Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1995 Quelle: Kleene + Gesteland (1981) Brain Res. 229: 536

5 Das Riechepithel beim Menschen 10 µm Riechzellen Riechepithel Basalzellen Stützzellen Quelle: Anholt, R.R (1987) Trends in Biochemical Science 12:58 Quelle: Kleene + Gesteland (1981) Brain Res. 229: 536

6 Riechzellen sind primäre Neurone Riechzellen Stützzellen Basalzellen Säugetiere: ca 5-15 Millionen Riechzellen Lebenszeit: ca 4 8 Wochen Quelle: Anholt, R.R (1987) Trends in Biochemical Science 12:58

7 Riechzellen müssen viele unterschiedliche Substanzen detektieren Riechzellen Was ist ein Duftstoff? Alles was riecht. Stützzellen Basalzellen und ein Duft? Eine komplexe Mischung von Duftstoffen Quelle: Anholt, R.R (1987) Trends in Biochemical Science 12:58

8 Riechzellen müssen viele unterschiedliche Substanzen detektieren Riechzellen» Duftstoffrezeptoren - Drei wichtige Entdeckungen: Stützzellen Basalzellen Quelle: Anholt, R.R (1987) Trends in Biochemical Science 12:58

9 Riechzellen werden durch Duftstoffe depolarisiert Quellen oben: Nakamura & Gold (1987) Nature 325:442 Unten: Zufall et al., (2000) J. Neurophysiol. 83:501

10 Riechzellen adaptieren schnell Die Ausbreitung von Duftsignalen ist intermittiernd (pulsartig) Quelle: Reisert & Matthews (2001) Journal of Physiology 534:179 Zigzag-Flug bringt die Motte zur Duftquelle

11 Riechzellen adaptieren schnell Die Ausbreitung von Duftsignalen ist intermittiernd (pulsartig) Zigzag-Flug bringt die Motte zur Duftquelle

12 Zusammenfassung Das Riechepithel von Säugern enthält 5 15 Millionen Riechzellen. Riechzellen sind primäre Neurone 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.

13 Riechen 2. Geruchssignale im Gehirn

14 Quelle:Axel, R. (1995) Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1995 Das Riechepithel beim Menschen

15 Von der Nase zum Gehirn Quelle:Axel, R. (1995) Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1995 Quelle: Weitz, B. (1998) Atlas der Anatomie, Weltbild Verlag

16 Konvergenz 4000 Glomeruli 10 Millionen Riechzellen Quelle:Axel, R. (1995) Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1995

17 Riechzellen exprimieren nur eine Sorte von Duftstoffrezeptoren:

18 Ordnung im Chaos der Düfte: die Geruchskarte

19 Aktivitätsmuster im Riechkolben

20 Aktivitätsmuster im Riechkolben

21 Aktivitätsmuster im Riechkolben

22 Aktivitätsmuster im Riechkolben

23 Aktivitätsmuster im Riechkolben

24 Musteranalyse des sensorischen Signals

25 Verschaltungen im Riechkolben Quelle: Schmidt & Thews (1997) Physiologie des Menschen. Springer Verlag, Berlin

26 Die Riechbahnen 1. Riechepithel 2. Riechkolben 3. Tractus olfactorius 4. Piriformer Cortex 5. Thalamus 6. Hypothalamus 7. Limbisches System Quelle: Schmidt & Thews (1997) Physiologie des Menschen. Springer Verlag, Berlin

27 Die versteckte Riechrinde Orbifrontaler Cortex Schmecken Rieche n Quelle: Weitz, B. (1998) Atlas der Anatomie, Weltbild Verlag

28 Zusammenfassung Die Axone von Riechzellen gleicher Selektivität konvergieren auf die gleichen Glomeruli im Riechkolben. In den Glomeruli wird das olfaktorische Signal auf Mitralzellen übergeben. Vor allem durch laterale Inhibition wird das Signal verbessert. Körnerzellen und periglomeruläre Zellen sorgen für laterale Verschaltungen. Durch den Tractus olfactorius gelangt das Riech- Signal 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.

29 Ausblick Der Geschmack für Schokolade und für Mäuse.

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