Kap.7.4 Gustation & Olfaktion
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Physiologische Psychologie Kapitel: 7.4 Gustation & Olfaktion 7.4 Gustation – chemisches Sinnessystem Geschmacksqualitäten & Sensibilitätsbereiche: salzig seitlich sauer seitlich süß Zungenspitze bitter hinterster Bereich umami Glutamate Fette Triglyceride 7.4.2 Anatomie Geschmackssinneszellen: Schmeckzellen [Taste-Cells] bedecken 1% der Zunge werden alle 10 Tage erneuert 50 bis 100 bilden eine Geschmacksknospe bis zu mehreren hundert Geschmacksknospen bilden eine Geschmackspapille Arten von Geschmackspapillen: Fungiforme Papillen Rezeptoren für Druck Berührung & Temperatur Foliate Papillen Zungenrücken Vallate Papillen hinterstes Zungendrittel 7.4.3 Die Wahrnehmung gustatorischer Information Transduktion der Geschmacksinformation: ähnlich der chemischen Übertragung an Synapsen Molekül bindet an Rezeptor Rezeptorpotential Rezeptoren für salzig: Rezeptor ist ein einfacher Natriumkanal Natrium-Ionen in den Ionen-Kanal depolarisieren die Membran Aktionspotential [AP] Rezeptoren für sauer: reagieren auf Wasserstoff-Ionen schließen des Kalium-Kanals Kalium kann nicht ausströmen Membran depolarisiert AP Rezeptoren für süß: Rezeptoren (metabotrop) sind an Gustducin gekoppelt [G-Protein] Enzym aktiviert Produktion/ Zunahme von cAMP cAMP öffnet Calcium-Kanäle Einstrom von Calcium Freisetzung von Neurotransmittern Rezeptoren für bitter: ähnelt dem Rezeptor für süß Rezeptoren sind an Gustducin gekoppelt Phosphodiesterase Zerstörung/ Abnahme von cAMP Schließung der Kalium-Kanäle [Bitterkeit] Membran depolarisiert Rezeptoren für Umami: Geschmacksempfindung ausgelöst durch Glutamat metabotroper Glutamat-Rezeptor schließt Kationen-Kanal -1- Physiologische Psychologie Kapitel: 7.4 Gustation & Olfaktion 7.4.4 Die Geschmacksbahnen Weiterleitung von den Geschmacksinneszellen zum Cortex: ipsilaterale Weiterleitung über die Hirnnerven – VII [chorda tympani], IX & X Nucleus tractus solitarii [ in der Medulla] verlauf in drei unterschiedliche Bahne: 1te Bahn zum über den Nc. ventro-posteriomedialis des Thalamus (VPM) primären gustatorischen Cortex [Basis der Insula & des Frontocortex] in sekundäre Area 2te Bahn verläuft in die Amygdala 3te Bahn lateraler Thalamus & zum basalen Vorderhirn Subcorticale Strukturen der Geschmacksweiterleitung: im Hirnstamm vor allem die Medulla relevant für schlucken Hypothalamus Teile des basalen Telencephalons Schmackhaftigkeit & Attraktivität der Nahrung Motivation zu essen; Regulation von Sattheit & Hungergefühl 7.5 Olfaktion Geruchsunterscheidungen des Menschen: 10 tausend Odoranten ein bestimmter Odorant bindet an mehr als einen Rezeptor Erkennung der Duftkomposition durch verschiedene Aktivitätsmuster 7.5.2 Anatomie des Geruchsorgans Geruchsorgan: olfaktorische Rezeptorzellen in 2 Flecken muköser Membran im Riechepithel an der Spitze der Nasenhöhle jeder Fleck circa 2,5 cm² [olfaktorische Mucosa] weniger als 10% der eintretenden Luft gelangt zum Riechepithel Riechepithel enthält die Zilien der olfaktorischen Rezeptoren Riechschleimhaut kleidet das Siebbein aus [ Knochen an der Basis des rostralen Teils des Gehirns] olfaktorische Rezeptorzellen: bipolare Neurone besitzen Zilien an der Oberfläche durchdringen die Schleimhaut übermittel Duftstoffe circa 6 Millionen in den Riechepithelen eingebettet olfaktorische Mucosa fähig sich ständig zu erneuern/ regenerieren Zyklus von 4 bis 8 Wochen reagiert auf viele Duftstoffe aber mit unterschiedliche Präferenzen manche feuern mehr bei Citrus & weniger bei Pfefferminz manche bei beiden sehr stark Zelltypen in der Riechschleimhaut: Rezeptorzellen – entsenden Axone in Bulbus Olfactorius Basalzellen –Vorgänger der Rezeptorzellen Stützzellen – enthalten Enzyme die Duftstoff-Moleküle abbauen zum Schutz der olfaktorischen Rezeptorzellen -2- Physiologische Psychologie Kapitel: 7.4 Gustation & Olfaktion Bulbus Olfactorius: Vorwölbung am Ende des Tractus olfactorius an der Basis des Gehirns jede olfaktorische Rezeptorzelle sendet ein einzelnes Axon bilden dort Synapsen mit den Mitrazellen Mitrazelle Neuron im Bulbus olfactorius erhält Input aus den Rezeptorzellen & übermitteln diese ans Gehirn Glomerulus: Bündel aus Dendriten der Mitrazellen und der Endknöpfe der Rezeptorzellen-Axone diese Synapsen bilden sich im Glomeruli eine Geruchsqualität wird zu einem Glomerulus zusammengefasst Verschaltung des Tractus olfactorius Axone des Tractus projizieren in direkt in die Amygdala in 2 Regionen des limbischen Cortex piriformen Cortex & entorhinal Cortex Amygdala Hypothalamus entorhinaler Cortex Hippocampus piriformer Cortex Hypothalamus über den Nc. dorsomedialis des Thalamus zum orbitofrontalen Cortex [Kombination aus Geschmack & Geruch] Stationen der Geruchswahrnehmung: Rezeptorzellen mit gleichen Proteinen senden ihre Axone zum selben [convergent] Glomerulus im olfaktorischen Bulbus Tractus olfactorius über olfaktorische Knoten olfaktorischen Cortex im Temporallappen weiter zum Thalamus medial dorsal Nucleus zum orbitofrontalen Cortex Verschaltung laufen nicht primär über den Thalamus Pheromone: Vom Körper freigegebene Chemikalien Signale für reproduktives Verhalten „Lockstoffe“ Identifikation & Territorialmakierung [Aggression & Unterordnung] Vomeronasales Organ projiziert in den Bulbus Olfac. Acessorius das Organ bildet sich vor der Geburt wieder zurück [beim Menschen] vermutlich werden Pheromone durch das olfaktorische Epithel wahrgenommen Untersuchungen zu Pheromonen von Karl Grammer: männliche Geruchsstoffe – Androstenol & Androstenon lösen bei Frauen um den Ovulationszeitpunkt positive Emotionen aus unterschiedliche Immunsysteme wirken anziehender weibliche Copuline im Vaginalsekret verringern Fähigkeit Attraktivität zu beurteilen -3- Physiologische Psychologie Kapitel: 7.4 Gustation & Olfaktion 7.5.3 Transduktion der olfaktorischen Information Stimulation der olfaktorischen Rezeptoren: Moleküle der Odoranten binden an Rezeptoren (metabotroper) G-Protein an Rezeptor gekoppelt Aktiviert Enzym Golf Synthese von cAMP (second messenger) Cyclisches Adenosin Monophosphat öffnet Natrium-Kanäle Membran depolarisiert 7.5.4 Die Wahrnehmung spezifischer Düfte Beziehung zw. Rezeptoren & Glomeruli: jeder Glomerulus ist definiert durch die Art des Rezeptors der ihn informiert in einem Glomerulus ist eine Geruchsqualität zusammengefasst alle Rezeptorzellen die auf einen bestimmte Glomerulus projizieren enthalten dieselben Rezeptormoleküle andere projizieren auf einen anderen Repräsentation im olfaktorischen Cortex: olfaktotope Repräsentation bestimmte Glomeruli übertragen Info an bestimmte Abschnitte des olfaktorischen Cx Gehirn erkenn verschiedene Aktivitätsmuster olfaktotope Muster durch Kombination verschiedener Rezeptormoleküle an die sich Duftmoleküle heften -4-
