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Der Geruchsinn und die Analyse der „Düfte“ Klemm, Zach 2009 Das Riechepithel beim Menschen Klemm, Zach 2009 Quelle: Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1995 Von der Nase zum Gehirn Klemm, Zach 2009 Quelle: Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1995 Quelle: Atlas der Anatomie, Weltbild Verlag Konvergenz 4000 Glomeruli 10 - 100 Millionen Riechzellen Klemm, Zach 2009 Quelle: Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1995 Olfaktorische Hüllzellen leiten die Axone zum Riechkolben Riechzellen Stützzellen Was ist ein Duftstoff ? Alles was riecht …und ein Duft ? Basalzellen Klemm, Zach 2009 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 Klemm, Zach 2009 Quelle: Biologie in unserer Zeit 35:302-310 (2005) Vom Riechepithel zum Bulbus olfactorius (Riechkolben) Bulbus olfactorius Riechepithel Nasenhöhle Gehirn Dr. Thomas Bozza, Northwestern University Gefärbte Nervenzellen Klemm, Zach 2009 Jeder Glomerulus ist für einen Rezeptortyp zuständig Mitralzellen Bulbus olfactorius Riechepithel Nasenhöhle Gehirn Riechzellen Klemm, Zach 2009 Siebbein 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 Quelle: Friedrich, RW (2002) Trends in Neurosciences 25:487 Klemm, Zach 2009 Benzaldehyd Die vielfältigen Aufgaben des Riechsystems Analyse Aroma Entscheidung Erinnerung Klemm, Zach 2009 Sozialverhalten 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. ? • Riechzellen zeigen nur geringe Empfindlichkeit und Selektivität. • Die Aktivität der Riechzelle wird nach wenigen Sekunden beendet. Zusammenfassung • 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. • Die Geruchsinformation wird in räumlichen und zeitlichen Aktivitätsmustern der Glomeruli kodiert. • 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. Klemm, Zach 2009
