หน้าที่ ของ ป่องรู้กลิ่น

ในฐานเป็นวงจรประสาท ป่องรับกลิ่นมีแหล่งข้อมูลความรู้สึกเข้าแหล่งหนึ่ง (คือ แอกซอนจากเซลล์ประสาทรับกลิ่นที่เยื่อรับกลิ่น) และข้อมูลขาออกหนึ่งแหล่ง (คือ แอกซอนของเซลล์ไมทรัลและ tufte cel)ดังนั้น จึงเชื่อโดยทั่ว ๆ ไปว่า มันทำหน้าที่เป็นตัวกรอง/ฟิลเตอร์ ไม่ใช่วงจรประสาทเพื่อเชื่อมโยงซึ่งจะมีข้อมูลขาเข้าและข้อมูลขาออกจำนวนมากอย่างไรก็ดี ป่องรับกลิ่นยังได้ข้อมูลแบบ "บนลงล่าง" จากส่วนต่าง ๆ ของสมองด้วย เช่น อะมิกดะลา, คอร์เทกซ์ใหม่, ฮิปโปแคมปัส, locus coeruleus, substantia nigra[5],basal forebrain (horizontal of the diagonal band), และ ralph nuclei[2]ซึ่งมีผลต่อข้อมูลกลิ่นที่ส่งออกจากป่อง[18]หน้าที่ที่อาจเป็นไปได้ของมันจึงสามารถจัดได้เป็นหมวดที่ไม่ได้แยกต่างหากจากกันและกัน 4 หมวดคือ[ต้องการอ้างอิง]

  • แยกแยะกลิ่น[2]
  • เพิ่มความไวการตรวจจับกลิ่น[2]
  • กรองกลิ่นพื้นหลังจำนวนมากเพื่อเพิ่มสัญญาณกลิ่นที่เลือกไม่กี่กลิ่น[2]
  • อำนวยให้สมองระดับสูงควบคุมระดับสัญญาณจากป่องรับกลิ่นตามสภาวะทางสรีรภาพของสัตว์ เช่น เมื่อสัตว์หิว จะทำให้กลิ่นอาหารชัดขึ้น[2]

แม้หน้าที่เหล่านี้โดยทฤษฎีอาจมาจากวงจรประสาทของป่องรับกลิ่น แต่ก็ไม่ชัดเจนว่า มีหน้าที่ไหนหรือไม่ที่ป่องรับกลิ่นทำเองทั้งหมดโดยอาศัยความคล้ายคลึงกันจากส่วนต่าง ๆ ของสมองเช่น จอตานักวิจัยจำนวนมากได้มุ่งตรวจว่า ป่องรับกลิ่นจะกรองข้อมูลขาเข้าจากเซลล์ประสาทรับกลิ่นตามพื้นที่หรือตามเวลาได้อย่างไรตัวกรองหลักที่เสนอก็คือ interneuron สองกลุ่ม คือ เซลล์รอบโกลเมอรูลัสและ granule cellการแปลผลจะเกิดในชั้นต่าง ๆ ของป่องรับกลิ่นหลัก เริ่มด้วยแผนที่เชิงพื้นที่ที่จัดหมวดกลิ่นต่าง ๆ ในชั้นโกลเมอรูลัส[10]

ต่อจากนั้น Interneuron ต่าง ๆ ในชั้น external plexiform layer จะตอบสนองต่อสัญญาณกลิ่นแบบเร้า โดยส่งศักยะงานทั้งแบบเร้าและแบบยับยั้งการส่งกระแสประสาทจะแปรไปตามเวลา โดยมีระยะที่ยิงสัญญาณแบบเร็วและเกิดขึ้นทันที และระยะที่ยิงสัญญาณอย่างช้า ๆ รูปแบบการยิงสัญญาณอาจเกี่ยวกับการสูดดม หรือความเปลี่ยนแปลงในความรุนแรงหรือความเข้มข้นของกลิ่น[12]รูปแบบทางเวลาอาจมีผลต่อการแปลผลในระดับต่อไปในเรื่องแหล่งของกลิ่น[ต้องการอ้างอิง]ยกตัวอย่างเช่น การยิงขบวนศักยะงานแบบประสานของเซลล์ไมทรัล ดูเหมือนจะช่วยแยกแยะกลิ่นที่คล้าย ๆ กันดีกว่าเมื่อขบวนศักยะงานไม่ประสาน[19]

ระบบรับกลิ่นต่างจากระบบรับความรู้สึกอื่น ๆ ที่ปลายประสาทรับความรู้สึกของระบบจะมีเซลล์ส่งสัญญาณต่อ (relay neuron) ที่ทาลามัส / diencephalonคือป่องรับกลิ่นจะมีบทบาทนี้แทนในระบบรับกลิ่น[20]

การยับยั้งในชั้น external plexiform

interneuron ในชั้น external plexiform รวมทั้ง granule cell จะส่งสัญญาณป้อนกลับแบบยับยั้ง (feedback inhibition) แก่เซลล์รีเลย์ คือ เซลล์ไมทรัลและ tufted cellและก็ส่งสัญญาณยับยั้งจากเซลล์ข้าง ๆ (lateral inhibition) แก่เซลล์รีเลย์ด้วยการยับยั้งเช่นนี้สำคัญต่อการได้กลิ่นเพราะมันช่วยแยกแยะกลิ่นโดยลดการตอบสนองต่อกลิ่นพื้นฐาน และเพิ่มความต่างของข้อมูลขาเข้าจากเซลล์รับกลิ่น[9]การยับยั้งการตอบสนองของเซลล์รีเลย์โดย interneuron ต่าง ๆ จะอำนวยการแยกแยะกลิ่นและการแปลผลในระดับสูงขึ้น โดยควบคุมข้อมูลขาออกของป่องรับกลิ่นเพราะการเพิ่มขั้ว (hyperpolarization) ที่เป็นผลจากการยับยั้งเนื่องกับการได้กลิ่น จะแต่งการตอบสนองของเซลล์ไมทรัลเพื่อให้เฉพาะเจาะจงต่อกลิ่นหนึ่ง ๆ ยิ่งขึ้น[13]

เดนไดรต์ส่วนฐานของเซลล์รีเลย์จะเชื่อมกับ interneuron ที่เรียกว่า granule cell ซึ่งบางทฤษฎีแสดงว่า อำนวยการยับยั้งจากข้าง ๆ ระหว่างเซลล์รีเลย์ไซแนปส์ระหว่างเซลล์รีเลย์กับ granule cell อยู่ในรูปแบบที่มีน้อยคือเดนไดรต์-เดนไดรต์ (dendro-dendritic) โดยทั้งสองฝั่งของไซแนปส์ต่างก็เป็นเดนไดรต์ที่สื่อประสาทในกรณีเฉพาะนี้ เซลล์รีเลย์จะหลั่งสารสื่อประสาทแบบเร้าคือ กลูตาเมต และ granule cell จะหลั่งสารสื่อประสาทแบบยับยั้งคือ กรดแกมมาอะมิโนบิวทีริก (GABA)เพราะการสื่อสารแบบเกิดได้ทั้งสองทางเช่นนี้ เซลล์รีเลย์จึงอาจยับยั้งแม้ตนเอง (auto-inhibition) และยับยั้งเซลล์ไมทรัลข้าง ๆ ได้ด้วย (lateral inhibition)กล่าวอีกอย่างก็คือ ชั้น granule cell จะได้รับสัญญาณแบบเร้าผ่านกลูตาเมตจากเดนไดรต์ส่วนฐานของเซลล์ไมทรัลและ tufted cellส่วน granule cell เองก็จะหลั่งสาร GABA ซึ่งมีผลยับยั้งเซลล์รีเลย์[13]

ยังไม่ชัดเจนว่า การยับยั้งจากเซลล์ข้าง ๆ มีผลอะไร แต่อาจเป็นการเพิ่มอัตราส่วนของสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (signal-to-noise ratio) ของข้อมูลกลิ่น โดยยับยั้งการตอบสนองในอัตราพื้นฐานของเซลล์รอบ ๆ ที่ไม่ได้รับสิ่งเร้าหรือสิ่งเร้าที่อ่อนซึ่งช่วยในการแยกแยะกลิ่น[9]งานวิจัยอื่น ๆ แสดงนัยว่า การยับยั้งข้าง ๆ ทำให้ตอบสนองต่อกลิ่นในรูปแบบต่าง ๆ กัน ซึ่งช่วยในการแปลผลและรับรู้กลิ่นต่าง ๆ[13]

ยังมีหลักฐานด้วยว่าสารสื่อประสาท acetylcholine ซึ่งมาจากเซลล์ประสาทแบบ cholinergic ในระบบประสาทกลางระดับสูงขึ้น มีผลเพิ่มการลดขั้วของ granule cell ทำให้มันเร้าได้ง่ายขึ้น ซึ่งก็มีผลยับยั้งเซลล์รีเลย์มากขึ้นซึ่งทำให้ข้อมูลกลิ่นจากป่องรับกลิ่นเฉพาะเจาะจงมากขึ้นและสามารถแยกแยะได้ดีขึ้น[21][22]

แหล่งที่มา

WikiPedia: ป่องรู้กลิ่น http://www.mercksource.com/pp/us/cns/cns_hl_dorlan... http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/14030... http://education.yahoo.com/reference/gray/subjects... http://www.tk.de/rochelexikon/pics/s13048.000-1.ht... http://leonserver.bio.uci.edu/index.jsp http://brain.utah.edu/portal/site/brain/menuitem.a... http://braininfo.rprc.washington.edu/Scripts/hierc... //pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12665798 //pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12951145 //pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15466819