Receptorii

Receptorii olfactivi și gustativi

Simțul mirosului este probabil cel mai puțin înțeles din cele cinci simțuri. În timpul evoluției, el și-a menținut conexiunile cu acele părți ale creierului care au devenit sediul răspunsurilor emoționale, legând intim mirosurile lucrurilor de emoțiile noastre.

Simțul mirosului joacă, de asemenea, un rol important în atracția sexuală, deși acesta s-a redus considerabil în cursul dezvoltării umane. Cele mai importante roluri sunt cele de avertizare și culegere de informații: mirosul ne semnalează un pericol și ne furnizează informații importante despre mediul înconjurător.

Legătura strânsă dintre simțul gustului și simțul mirosului este un lucru de care nu suntem întotdeauna conștienți. Doar atunci când suntem răciți realizăm faptul că nu numai că nu putem mirosi, dar că și gustul mâncării se estompează.

Mirosul

Ca și la multe alte organe din corp, aparatul olfactiv este duplicat, fiecare cavitate acționând independent. Receptorii senzoriali pentru miros se află pe peretele superior al cavității nazale, imediat sub lobii frontali ai creierului. Aceasta se numește suprafața olfactivă și este alcătuită din milioane de celule mici, celule olfactive. Fiecare celulă olfactivă are aproximativ o duzină de cili care proemină într-un strat de rnucus. Mucusul menține umiditatea cililor și acționează ca o capcană pentru substanțele odorante, în timp ce cilii măresc efectiv suprafața fiecărei celule ofactive, crescând astfel sensibilitatea la mirosuri. Nu este clar înțeles felul în care cantități mici de substanțe chimice care ne produc mirosuri stimulează celulele olfactive, dar se crede că aceste substanțe sunt dizolvate în mucus, vin în contact cu cilii și stimulează celulele care emit impulsuri nervoase.

Fibrele nervoase olfactive propagă aceste impulsuri, trecând prin oasele craniului către cei doi lobi olfactivi ai creierului - unde informația este stocată, procesată și apoi transmisă pnntr-un circuit complicat de fibre nervoase la cortexul cerebral. Aici, mesajul este identificat și devenim conștienți de miros. Mecanismul molecular exact al simțului mirosului este în mare măsură necunoscut. Modul exact în care celulele receptoare pot detecta mii de mirosuri diferite și diferențele minime dintre ele rămâne un mister.

Mirosul, emoțiile și memoria

Partea din creier care analizează mesajele ce sosesc la receptorii olfactivi este strâns conectată cu sistemul limbic, acea parte a creierului care este implicată în emoții, dispoziție și memorie. Este denumit creierul primitiv, uneori chiar creierul olfactiv. Această conexiune explică de ce mirosurile au o intensă semnificație emoțională. Mirosul proaspăt de ploaie într-o zi de vară îi face, de obicei, pe oameni să se simtă fericiți și revigorați; de asemenea, poate evoca amintiri plăcute. Mirosul pâinii proaspăt coapte poate determina senzații de foame, în timp ce mirosul unui parfum poate anticipa plăcerea sexuală.

Invers, mirosurile neplăcute - ca cel de ouă alterate - produc repulsie și chiar greață. Dar există și excepții. Mirosul extrem de neplăcut al unei brânze Gorgonzola fermentate atrage, de fapt. consumatorii fervenți. Cu cât miroase mai tare, cu atât este mai bună.

Unele mirosuri ne pot readuce în memorie evenimente speciale din trecut, de mult uitate. Aceasta se întâmplă deoarece avem tendința să ne amintim de acele lucruri care au o semnificație emoțională specifică, fiindcă ariile corticale care analizează amintirile și care sunt esențiale în aducerea lor în memorie sunt, de asemenea, strâns legate de sistemul limbic, care, la rândul lui, este legat de centrii olfactivi din creier.

Gustul

Simțul gustului este cel mai rudimentar din cele cinci simțuri. Este limitat atât ca aspect, cât și ca sensibilitate și ne furnizează mai puține informații despre lumea înconjurătoare decât oricare alt simț. În fapt, rolul exclusiv al acestui simț este de a selecta și aprecia hrana și băutura, ajutat în mod considerabil de mult mai sensibilul simț al mirosului. Acesta nuanțează cele patru gusturi de bază pe care mugurii gustativi le pot recunoaște. În consecință, pierderea gustului — din orice motiv — reprezintă o problemă mai mică decât pierderea simțului mirosului.

Mugurii gustativi

Ca și mirosul, mecanismul gustului este declanșat de conținutul chimic al substanțelor din mâncare și băutură, Particulele chimice sunt luate în gură și convertite în impulsuri nervoase care sunt transmise pe cale nervoasă la creier, unde sunt interpretate.

Mugurii gustativi se găsesc în centrul acestui sistem. Presărate pe suprafața limbii se găsesc mici proeminențe denumite papile. În interiorul acestora se află mugurii gustativi, Un adult are aproximativ 9.000 de muguri gustativi, mai ales pe fața superioară a limbii, dar există un număr redus pe palat și pe faringe.

Fiecare mugure gustativ este alcătuit din grupuri de celule receptoare și fiecare dintre acestea au proeminențe fine — microvili — care ajung la suprafața limbii prin porii fini ai papilelor. La capătul opus, celula receptoare este în contact cu o rețea de fibre nervoase. Alcătuirea acestei rețele este complexă și există un grad mare de interconectare între acestea. Două fascicule nervoase diferite, care fac parte din nervul facial și glosofaringian, transmit mesajele la creier. Mugurii gustativi sunt sensibili doar la patru gusturi de bază: dulce, acru, sărat și amar; sediile receptorilor pentru aceste gusturi sunt localizate în diferite părți ale limbii. Mugurii care răspund la dulce se găsesc pe vârful limbii, în timp ce cei specializați pentru sărat sunt localizați progresiv către zona posterioară.

Modul în care mugurii gustativi răspund la stimulii chimici din hrană și inițiază impulsurile nervoase către creier nu este complet înțeles, dar pentru a le putea detecta gustul, substanțele chimice trebuie să fie sub formă lichidă. Hrana uscată nu dă o senzație gustativă imediată, ci își dobândește gustul doar după ce este dizolvată în salivă.

În prezent, se crede că substanțele chimice din hrană modifică sarcina electrică de pe suprafața celulelor receptoare, care, în consecință, determină formarea unui impuls nervos.

Analiza gustului

Cei doi nervi care transportă impulsurile gustative de la limbă (nervul facial și nervul glosofaringian) trec întâi în celulele specializate din trunchiul cerebral. Această zonă a trunchiului cerebral funcționează de asemenea ca o primă stație pentru alte impulsuri venite de la gură. După o prelucrare inițială în centrii trunchiului cerebral, impulsurile gustative se transmit într-un al doilea set de fibre de partea cealaltă a trunchiului cerebral și urcă la talamus. Aici există un alt releu, unde are loc o analiză suplimentară a mesajelor gustative înainte ca acestea să fie transmise la porțiunea cortexului cerebral ce participă la percepția conștientă a gustului.

Cortexul analizează și alte senzații — cum ar fi consistența și temperatura alimentelor — care sosesc de la limbă. Aceste senzații sunt probabil asociate cu senzațiile gustative de bază, producând senzațiile subtile cu care suntem obișnuiți atunci când mâncăm.

Această analiză, care are loc în partea inferioară a lobului parietal, este influențată în continuare de senzațiile olfactive analizate în lobul temporal. Mare parte dir rafinamentul senzației gustative se datorează senzației olfactive.

În comparație cu alte senzații (în special olfactive), simțul gustului nu este foarte sensibil. S-a estimat că o persoană are nevoie de o cantitate de 25.000 de ori mai mare de substanță în gură pentru a o gusta decât este nevoie pentru detectarea mirosului de către receptorii olfactivi, Totuși, combinarea celor patru tipuri de muguri gustativi sensibili la gusturile de bază — sărat, acru, dulce, amar — face posibilă o gamă largă de senzații care pot fi detectate atunci când creierul analizează producerea relativă a aromelor principale. Unul din gusturile mai puternice, cum ar fi gustul "iute al mâncării", apare prin stimularea terminațiilor senzitive dureroase din limbă.

Receptorii tactili

Răsucite în jurul firelor de păr de la nivelul pielii se găsesc terminațiile nervoase libere care răspund la orice atingere a acestuia. Acești receptori tactili au structura cea mai simplă, iar dacă atingerea firelor de păr continuă, ei încetează să mai trimită stimuli. Receptorii care se găsesc în număr mai mare în zonele lipsite de păr, de exemplu pe vârful degetelor și buze, au forma unor mici discuri. Deoarece fibrele nervoase sunt cuprinse în aceste discuri, receptorii răspund mai lent la presiune și continuă să transmită stimuli atunci când presiunea este menținută. Alți receptori cu structură mai complicată sunt formați din membrane ce se înfășoară în jurul unei terminații nervoase ca foile de ceapă și răspund la o presiune mai susținută. În plus, transmiterea de stimuli la sistemul nervos este influențată de temperatura la care receptorii operează. Aceasta explică de ce simțul nostru tactil este diminuat la temperaturi scăzute.

Căile nervoase

Unele fibre care conduc informația tactilă intră în măduva spinării și, rară oprire, ajung direct în trunchiul cerebral. Aceste fibre conduc informații de presiune și, în mod particular, un anumit nivel de presiune. De aceea este nevoie ca ele să trimită mesajele direct către centrii nervoși superiori, astfel că senzația bine localizată poate fi evaluată fără a fi diminuată de o prelucrare la nivelul măduvei spinării.

Alte fibre nervoase ce transportă informații asupra unor atingeri mai difuze pătrund în substanța cenușie a măduvei spinării, unde întâlnesc o rețea de celule care efectuează o analiză inițială a informațiilor. Aceasta este aceeași zonă care primește mesaj e de la receptorii dureroși din piele și din alte zone ale corpului. Mesajele tactile și dureroase se transmit și ajung împreună la măduva spinării, ceea ce face ca acestea să fie resimțite în același timp.

Analiza efectuată la nivelul măduvei spinării filtrează informațiile care sunt transmise ascendent la creier. Materia cenușie a măduvei spinării acționează ca un organ interpus, așa că informația dureroasă poate fi suprimată aici datorită transmiterii concomitente a unor impulsuri tactile, limitând cantitatea de informații nesemnificative care trebuie transmise. Această împărțire a căilor tactile în două compartimente — unul care merge direct la trunchiul cerebral și altul care este analizat de măduva spinării — face posibilă păstrarea discriminării fine a sensibilității tactile. Deaceea putem aprecia cu acuratețe nivelul presiunii și poziția unei atingeri, dar dacă presiunea este prea mare sau prea ascuțită, analizatorii dureroși intră în acțiune prin conexiunile din măduva spinării.

Releele senzoriale

Indiferent dacă senzațiile tactile de la piele au sosit pe calea directă sau după interpretarea din măduva spinării, ele se termină în nucleul de materie cenușie din talamus, unde informațiile venite de la diferitele tipuri de receptori din piele sunt asamblate și coordonate. Aceasta permite centrilor superiori din cortexul cerebral să formeze un tablou al senzațiilor tactile de care noi devenim, în acest mod, conștienți. De la talamus, informația în stare brută este transmisă la o arie îngustă, situată în partea anterioară a lobului parietal.

Această arie senzitivă primară a cortexului prelucrează informația înainte de a o transmite la ariile senzoriale secundară și terțiară. În aceste din urmă arii se conturează tabloul sediului, tipului și semnificațiilor senzațiilor tactile pe care le percepem și are loc corelarea cu amintirile unor senzații precedente, ca și cu stimulii senzoriali care sunt recepționați de ochi și urechi.

O importanță foarte mare o are coordonarea la acest nivel a senzațiilor tactile cu perceperea poziției în care se găsesc membrele, articulațiile și degetele; acest lucru este important, pentru că ne face capabili să determinăm dimensiunile și forma unui obiect și ne ajută să le distingem între ele.