Kap.7.4 Gustation & Olfaktion

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
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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
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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
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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
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