Lugtesansen, smagssansen og hypothalamus Flashcards
10.1.1 Beskriv kort bulbus olfactorius celletyper.
Mitralceller og mindre grad kvastceller (tufted celles) danner synapse via deres dendritter med receptorcellerns aksoner. De sender deres akson videre til lugtebarken.
Synapsen mellem receptorceller og mitral/kvastceller foregår i glomeruli. Her findes også interneuroner der kobler de enkelte glomeruli sammen.
Der findes kornceller i et lag for sig selv. De er en form for interneuroner, men mangler aksoner. Signalformidling sker derfor vha. dendrodendrittiske synapser. De menes at formidle lateral inhibition. Når en mitralcelle modtager eksitation, så hæmmes nabocellerne vha. korncellerne.
Kornceller bruger GABA, mitralceller bruger glutamat, nogle interneuroner bruger dopamin, der er også påvist glysin og noradrenalin.
Der går enkelte efferenter til bulbus olfactorius især fra lugtebarken, her bruges noradrenalin. De skulle være vigtig ved ændring i bulbus olfactorius under læring.
10.1.2 Beskriv kort opbygningen af de olfaktoriske forbindelser fra receptor til hjernebark.
• Lugteepithelet er pseudounipolært og indeholder støtteceller (sustentacularceller) og basalceller udover sansecellerne. Basalcellerne deler sig mitotisk til sanseceller, og støttecellerne danner en elektrisk isolering.
• Slimhinden øverst i næsehulen og septum nasi indeholder lugteepithelet. I slimhinden sidder små fimrerhår (cilier) som er dendritter, der opfanger odoranter (via GPCR). Den receptorcelle (sansecelle) de tilhører er et bipolart neuron. Og den sender sit akson i bundter ind gennem lamina cribrosa ossis ethmoidalis til bulbus olfactorius som n. olfactorius.
• Bulbus olfaktorius ligger over næsehulen under frontallappen. Her dannes synapse med mitralceller, som ligger ordnet i glomeruli. Mange aksoner men ens specificitet konvergerer på én glomerulus.
• Aksoner fra mitralceller går via tractus olfactorius og tuberculum olfactorium bagover til hjernen, udenom thalamus. Nogle krydser i commisura anterior.
• De fleste ender medialt i temporallappen. Nogle går til amygdala, den pyriforme cortex i uncus og area entorhinalis. Dette kaldes den primære olfactoriske cortex.
• Fra primær lugtebark går efferenter til undersiden af frontallappen, kaldet
orbitofrontalcortex. Dette område modtager desuden fibre fra visuel og somatosensorisk associationsområder. Fra insula der behandler smag. Fra barkområder mht. motivation, emotioner og hukommelse. Forbindelserne er reciprokke.
• Nogle fibre går til hypothalamus. De dele der modtager fibre har at gøre med regulering af appetit, medindtag og fordøjelse. Orbitofrontalcortex sender desuden også fibre herhen. Den modtager således integreret og ikke-intregreret lugteinformation.
• Som sagt krydser nogle fibre i commisura anterior (mellem de to tractus/tuberculum olfactorius. Lugtesansen er derfor dobbeltsidig repræsenteret.
10.1.3 Angiv den cortikale repræsentation af lugtesansen.
Primær lugteområde er bedre beskrivende end primær lugtebark, da amygdala indgår som ikke er bark:
• Amygdala
• Area entorhinalis (BA 28)
• Den pyriforme cortex i incus (BA 27)
Alt sammen er således fortil og medialt i temporallappen.
Sekundær lugteområder, igen: Hvis sekundære lugtecortex, så er det kun orbitofrontalcortex:
• Orbitofrontalcortex (modtager mange andre informationer, derfor stor integration) • Hypothalamus
10.1.4 Redegør kort for den biologiske ”konsekvens” af lugtesansens centrale forbindelse til amygdala.
Amygdala sidder fortil i frontallappen og er vigtig for emotioner og adfærd.
Bl.a. er projektionerne til hypothalamus vigtige, da de er med til at styre appetit, madindtag og fordøjelse, desuden adfærd der skal skaffe os næring.
Derudover findes mange seksualreflekser og seksuel relateret adfærd. En god duft af roser eks. tiltrækker os mere end den gustne gamle svedlugt, eller lort, fæces om man vil ☺.
Det strukturelle grundlag for seksuel adfærd er ikke kendt i detaljer. Men forbindelerserne med amygdala til frontalcortex og hypotahalmus må være af betydning for kontrol af adfærd og emotioner.
10.1.5 I hvilke sygdomme er lugtesansen stærkt nedsat?
Mangelende eller nedsat lugtesans kaldes anosmia.
• Forkølelse eller allergisk rhinitis – må nok skyldes at odoranter ikke kan nå cilierne
• Traume til lamina cribrosa ossis ethmoidales, eks. Efter slag, meningeom eller andre skader
i frontalregion der involverer bulbus olfactorius og tractus olfactorius – dette giver
unilateral anosmia.
• Epileptiske anfald i pyriforme cortex (uncus) kan give ubehagelige lugteindtryk,
hallucinationer
• Basalceller danner hele tiden nye bipolarceller hver 30-60. Dag. Dette falder mad alderen.
Der ses derfor aldersrelateret anosmia.
• Parkinson og/eller alzheimers sygdom – kan bruges i diagnostisk øjemed.
10.2.1 Redegør kort for smagssansens forbindelser fra de perifert beliggende receptorceller til den cerebrale cortex.
Smagssignalerne kommer fra kemoreceptorer i smagsløgene. Smagsløgene sidder i små papiller. Vi har papilla vallata i tværgående række bag på tungen, Papilla fungiformis sidder fortil på tungen, Papilla foliata sidder på siden bagtil. Desuden findes papilla filiformis, som har en mere mekanisk funktion.
Smagsløgene er bygget op omkring 100 langstrakte støtteceller og sanseceller. Sanseceller har mikrovilli som samles mod smagsporen, hvor der kan dannes kontakt med smagsstofferne. Basalt ses endeforgreninger fra afferente neuroner. Smagsstoffer vil depolarisere sansecellerne som frisætter ATP og serotonin, ATP sætter sig på ionotrope purinreceptorer (P2x), dette udløser et AP i de afferente fibre.
En sansecelle er specifik for en smag, men et smagsløg kan indeholde mange forskellige sanseceller.
• Forreste 2/3 del går de afferente fibre først til n. lingualis og videre af chorda tympani. Herfra af n. facialis (egentlig n. intermedius), trofisk centrum i ganglion geniculi og videre til nc. Solitarius pars rostralis.
• Bageste 1/3 går via n. glossopharyngeus, trofisk centrum i ganglion inferior, videre til nc. Solitarius pars rostralis
• Helt bagerst ved epiglottis, palatum og vallecula epiglottica gennem n. vagus, trofisk centrum i ganglion inferior, videre til nc. Solitarius pars rostralis.
OBS: ganglion inferior for glossopharyngeus og vagus er ikke det samme. Alle fibre løber ipsilateralt.
• Fibre ascenderer fra nc. Solitarius pars rostralis ipsilateralt til nucleus parabrachialis i pons. Herfra videre til thalamus især VPM.
• Fra VPM går der fibre til amygdala og forreste del af insula. Dette område modtager også information om lugt. Det kaldes det primære smagsområde. Herfra kan der også gå fibre til orbitofrontalcortex.
Der går desuden fibre til andre områder, de omtales i 10,2,2.
10.2.2 Angiv de efferente forbindelser fra centralnervesystemet, der indgår i en reflektorisk, smagsudløst spytsekretion.
Fra nc. Solitarius går der forbindelser til nc. Salivatorius inferior og nc. Salivatorius superior.
Der går forbindelser til dorsale vaguskerne som kan øge ventrikelsekretionen. Dette er reflektorisk spytsekretion og ventrikelsekretion.
Nogle neuroner fra nc. Solitarius går til hypothalamus, enten direkte eller via nucleus parabrachialis. Hypothalamus styrer overordnet det autonome nervesystem og derfor også spyt- og ventrikelsekretionen.
Forløb af efferenterne til spytkirtlerne:
• Fra nc. Salivatorius inferior → n. glossopharyngeus → n. tympani til plexus tympani →
videre som n. petrosus minor til ganglion oticum → synapse med det postganglionære
parasympatiske neuron → videre af n. auricolotemporalis til gl. parotis
• Fra nc. Salivatorius superior → n. intermedius til n. facialis → løber i canalis facialis og i 3.
Stykke går fibrene med chorda tympani → chorda tympani fusionerer med n. lingualis → herfra føres de præganglionære parasympatiske fibre til synapse med de postganglionære i ganglion submandibulare → herfra ud til gl. sublingualis og submandibularis.
10.2.3 Hvilken grundtyper af smagskvaliteten findes, og hvordan mener man, at de tilknyttede receptorceller aktiveres?
Kan opdeles i sur, sød, salt, bitter og umami.
• Receptorer for sure stoffer aktiveres af H+. Det sætter sig på en ionotrop receptor (direkte koblet til ionkanal) som lukker en kaliumkanal. Cellen depolariseres nu.
• Receptorer for salt; NaCl er jo salt, og når koncentrationen af natrium stiger, så vil der ske en passiv influx af natrium og derved depolarisering. Receptoren er også ionotrop.
• Sødt og umami; Aktiveres begge via en receptorfamilie der hedder T1R. Det er en metabotrop G-proteinkoblet receptor. Nogle T1R aktiveres af søde stoffer (sødme) andre af aminosyrer (Umami) især glutamat hos mennesket
• Bitter smag er tilknyttet en anden familie nemlig T2R, den er også GPCR og derved metabotrop.
Depolarisering vil for alle medføre transmitterfrisætning basalt til afferente fibre (ATP og
10.3.1 Angiv på oversigtsform hypothalamus’ opdeling i kerneområder.
Man kan opdele det i en medial og lateral del:
Medial kan igen opdeles i en forreste, midterste og bageste kernegruppe: Fortil (grønne kerner):
• det præoptiske område helt forrest
• nucleus paraventricularis tæt ind til 3. Ventrikel,
• nucleus suprachiasmaticus og nucleus supraopticus lige over chiasma opticum.
• Desuden siger forelæsningsslide der er en nucleus anterior.
Midterste del (røde kerner):
nucleus dorsomedialis mest dorsal
Nucles ventromedialis ventral for dorsale
Nucleus arcuatus i bunden af 3. ventrikel
Bagtil (grå kerner):
• Nucleus posterior tæt ind til ventriklen
• Nucleus mamillaris i bunder af ventriklen
Yderst findes the middle forebrain bundle, som er en ansamlig af fibre Herefter laterale hypothalamuskerne
Inderst de tuberale kerner, dette svarer til midterste del af mediale kerner.
10.3.2 Redegør for hypothalamus’s anatomiske forbindelser med hypofysens baglap og forlap, og beskriv de magnocellulære og parvocellulære neuroendokrine systemer.
Hypofysens baglap er udviklet fra centralnervesystemets neuroektoderm. Den sidder derfor hæftet med hypothalamus gennem hypofysestilken, som består af fibre i det hypothalamo- hypofyseale kredsløb. Forlappen sidder rundt om baglappen og er forbundet med hypothalamus funktionelt gennem portåresystemet.
Magnocellulære neuroendokrine system:
Fra nucleus paraventricularis og nucleus supraopticus leder oxytocin og ADH/AVP til neurohypofysen gennem axonal transport i tractus hypothalamohypofysealis.
ADH/AVP reguleres fra osmoreceptorer særlig i nucleus supraopticus.
Oxytocin kontraherer glat muskulatur i uterus og mælkekirtler. Når barnet lægges til bryst går signaler til rygmarv og videre til nc. Paraventricularis. Herfra øges oxytocin syntese.
Parvocellulære neuroendokrine system:
Frigivelse af releasing hormones og inhibitoriske hormoner (dopamin og somatostatin).
Fra kerner i hypothalamus ender de i øverste del af hypofysestilken som kaldes eminentia mediana. Herfra kommer hormonerne over i portåresystemet, der danner kapillærnet omkring adenohypofysen. Det er relativt små neuroner der sender fibre til eminentia mediana, og det kaldes derfor det parvocellulære system. De fleste fibre kommer fra nucleus arcuatus.
• Fra nucleus arcuatus frigives GHRH → adenohypofysens frigiver GH
• CRH frigives fra nucleus paraventricularis → ACTH
• TRH fra nucleus arcuatus → TH
• Fra preoptiske områder GnRH → FSH og LH
• PRH (nok fra nucleus arcuatus) → Prolaktin. Hæmmes i hvert fald fra dopamin fra nucleus arcuatus.
10.3.3 Angiv med eksempler på nerveforbindelser og neuroendokrin styring, hvordan hypothalamus kan have en rolle ved emotionelle reaktioner og stress.
En stressreaktion kan fysisk måles ved øget sympatisk aktivitet og øget cortisolkoncentrationer. Fra hypotahalmus’ parvocellulære system fristættes corticotropt releasing hormone (CRH) det fører til frisætning af adrenocorticotropt hormone (ACTH) som stimulerer cortisolsyntesen i binyrebarken.
Fibre fra forreste del af hypothalamus sender descenderende fibre til præganglionære parasympatiske neuroner, bl.a. vaguskernen.
Fibre fra bageste del sender descenderende fibre til præganglionære sympatiske neuroner i lateralhornet. Her kan vi få et øget sympaticusrespons som vi ser under stress.
Emosjoner er især også styret af det autonome nervesystem, eks. Hjertebanken ved nervøsitet og angst etc.
Der er reciprokke forbindelser med limbiske strukturer, eks. Amygdala som er vigtig for emotionel adfærd. Ud fra disse forbindelser kan der således koordineres en hensigtsmæssig adfærd. Forbindelser til retikulærsubstansen er også vigtig. Koordination af adfærd relativt til alle de input hypothalamus modtager, er altså en vigtig funktion.
Mennesket er kompliceret mht. emotioner. Det kan nemt ses hvis vi føler angst eller ubehag. Der er øget sympaticus, hyperventilation, takykardi etc. Der kan ses diarré hyppig vandladning Det er lidt sværre når det kommer til velbehag, glæde osv. Vi kan føle det subjektivt og fortælle andre om det. Vi kan måske se det gennem smil eller positiv adfærd. Derfor er forsøg på dyr lidt svære, da de ikke på samme måde kan fortælle om deres følelser.
10.3.4 Hvordan regulerer hypothalamus organismens varmetab og varmekonservering?
Hypothalamus får besked om kroppens temperatur fra termoreceptorer, både i hud og og blodbanen. Målet er at sikre en optimal kernetemperatur.
Forreste del registrerer særlig varme. Vi reagerer med autonomt respons ved at vasodilatere karene, især til huden. Vi øger også svedproduktionen samt ændrer adfærd der bringer os over i skyggen, tager tøjet af etc. Til forelæsning står der at det er parasympaticus. Det kan også nemt tænkes da det er fra forreste del. Dog er svedsekretionen et sympatisk respons, så jeg vil bare angive det lidt konservativt som ændret autonomt respons.
Ved kulde er det især celler i bageste del. Vi ser igen ændret autonomt respons, hvor det i dette tilfælde især er sympatisk. Vi ser kontraktion af kar, nedsat/ingen svedproduktion. Hvis ikke dette er nok ser vi at hårene rejser sig (sympaticus) og vi begynder at ryste for at varmeproducere. Dette kan både være sympaticus og somatisk. Vi ændrer også adfærd og tager eks. Mere tøj på.
En god huskeregel til autonome nervesystem er, at parasympaticus varetager funktioner der har med vedligeholdelse, fordøjelse osv. Det gør sympaticus også, men den træder først i kraft når vi udsættes for ekstreme ting. Derfor kan man godt antage det er sympaticus der øges ved både varme og kulde.
10.3.5 Nævn en homeostatisk regulering, som styres fra hypothalamus, og angiv kort de effektormekanismer i form af efferente nerveforbindelser eller anden kommunikation, som hypothalamus anvendes til i sin påvirkning af de perifere effektororganer på.
Den cirkadiane rytme organiseres i hypothalamus:
Nucleus suprachiasmaticus har en pacemaker funktion som egentlig kan lave rytmen selv. Men den præcise rytme påvirkes fra andre steder. Især lysindtryk fra retina påvirker den. Fibre fra retina ender i SCN, her kommer information om lysmængde.
Hypothalamus kan påvirke eks. Cortisoludskillelsen, den bliver lavere om aftenen.
Nogle fibre går til epifysen (koglekirtlen) som udskiller melatonin. Melatonin hæmmes af øget lys. Melatonin er bl.a. med i modulering af døgnrytmen.
Desuden er den vigtig for søvn. Der findes et søvncenter i forreste del og et center for vågenhed i bagest del.
I bageste del findes nucleus tuberomamillaris som udskiller histamin. Påvirker bl.a. rafekerner, locus coeruleus og noget af cortex.
Bagtil og lateral findes nogle diffuse neuroner. De udskiller hypokretin (orexin) som øger vågenhed.
Regulering af fordøjelse og fødeindtag:
Hypothalamus har en indstillet kropsvægt, et såkaldt lipostat.
nc. Arcuatus udskiller neuropeptid Y som øget indtag og POMC som reducerer det.
Der findes negativ feedback gennem leptin, insulin og glukose som kan hæmme madindtag. Ghrelin kan øge.
Derudover information om nc. Solitarius om ventriklens fyldningsgrad.
10.3.6 Angiv den arterielle karforsyning af hypothalamus.
Primært fra a. hypofysialis superior fra a. carotis interna (eller a. communicans posterior). Der ses evt. anastomoser med a. hypofysialis inferior.
10.3.7 Nævn de vigtigste forbindelser til og fra corpus mamillare.
Corpora mamilare er opbygget af en medial og lateral kernegruppe, som vidst ikke er så vigtig. Den er vigtig led i overføring af information fra temporallappen til gyrus cinguli som sandsynligvis er vigtig for hukommelsen.
Efferente:
• Fasciculus mamillothalamicus, går frem og op under sidevæggen i 3. Ventrikel og ender i
thalamus’ nucleus anterior. Herfra går fibre til gyrus cinguli.
• Fibre til ponskerner herfra til cerebellum. Disse ponskerner får også information fra gyrus
cinguli. Så cerebellum får fra begge. Afferente:
• Hippocampusformationen via fornix
• Hjernestammen
• Septumkerner
Hypothalamus er mellemled i det der kaldes Papez kredsløb. Det er et kredsløb der har med emotionel udtrykkelse at gøre. Det er på følgende måde:
Hippocampusformationen → Via fornix → Corpus mamillare → Fasciculus mamillothalamicus → Nucleus anterior thalamicus → Gyrus cinguli → Entorhinale cortex → hippocampusformation igen.
