Обонятельный мозг состоит из мозговых структур, поддерживающих функцию обоняния. Адекватное взаимодействие организма с внешней средой обеспечивают сенсорные системы. Обоняние относится к врожденным чувствам, помогает находить пищу, участвует в регуляции полового поведения, способствует получению удовольствия от аромата цветов, фруктов. При помощи обоняния человек воспринимает сигналы опасности, например, улавливая и идентифицируя запахи химических веществ или испорченной еды.
Характеристика
В анатомии обонятельный мозг тесно взаимосвязан с лимбической системой, что определяет совместную регуляцию многих функций организма, например, формирование эмоций и восприятие запахов. Обонятельная система в коре проецируется в зоне переднего сегмента гиппокампальной извилины. Обонятельный анализатор воспринимает и анализирует запах. Система поддерживает функции:
- Определение пригодности пищи по запаху.
- Регуляция пищевого поведения. Приятный запах еды вызывает аппетит.
- Стимуляция деятельности пищеварительного тракта. Запах еды по принципу условного рефлекса запускает механизмы переваривания, обработки пищи.
Строение обонятельного мозга предполагает тесное взаимодействие между отделами – миндалиной в пределах лимбической системы, гиппокампом, орбитофронтальным и височным (медиальная часть) участками коркового слоя. Сводчатая извилина (gyrus fornicatus) состоит из частей – поясной, парагиппокампальной извилины, перешейка.
Центральный отдел в пределах обонятельного мозга включает обонятельную луковицу, расположенную на участке переднего мозга, где происходит первичная обработка поступающей из внешней среды информации. Обонятельный центр в пределах головного мозга находится в нижнем сегменте височного и лобного коркового слоев, покрывающих большие полушария.
Корковые отделы выполняют вторичную обработку – идентифицируют запах, сравнивая его с хранящимися данными, образованными в результате накопления жизненного опыта. После идентификации формируется общая реакция организма, адекватная ситуации. В составе центрального отдела объединенных структур – обонятельного мозга и лимбической системы, присутствуют элементы:
- Извилины – парагиппокампальная, поясная, зубчатая, орбитальные.
- Крючок гиппокампа (морского конька).
- Участки коры в лобной, теменной части, височный полюс, островковая зона.
- Ретикулярная формация.
- Базальные ганглии (ядра, образованные серым веществом внутри белого).
- Гипоталамус (область промежуточного отдела мозга, участвующая в регуляции гомеостаза – поддержание постоянства среды организма).
- Прозрачная перегородка (треугольная, тонкая мембрана, разделяющая рога боковых желудочков).
Периферический отдел в пределах обонятельного мозга включает луковицы, треугольники, проводящие пути. Также в состав периферического отдела входят продырявленное вещество (пронизанный отверстиями для кровеносных сосудов участок большого полушария, расположенный на его нижней поверхности кзади от треугольника) и обонятельные полоски (ответвления обонятельной борозды). Часть мозга, какая отвечает за обоняние, взаимодействует с анализатором, который представлен отделами:
- Рецепторный. Содержит рецепторы, расположенные в слизистой оболочке верхнего отдела носовых ходов. Всего у человека около 10 млн. рецепторов, воспринимающих запахи.
- Проводящий. Обонятельный нерв, состоящий из 15-20 нервных нитей, проходящих сквозь решетчатую кость в направлении передней ямки черепной коробки.
- Луковицы (bulbus olfactorius), пути, треугольники и другие подкорковые структуры системы.
- Корковый участок. Находится в нижнем сегменте височной доли и крючка в области парагиппокампальной извилины.
Обонятельный треугольник – часть мозга, регулирующего функцию обоняния, которая представлена расширением проводящих путей, передающих сигналы от рецепторов к корковому анализатору. Обонятельный треугольник (trigonum olfactorium) граничит с продырявленным веществом. Механизм восприятия запахов реализуется посредством сопоставления пахучих молекул с рецепторами, расположенными в ворсинках нейро-сенсорных клеток.
Отдельные группы рецепторов воспринимают определенные ароматические молекулы. В распознавании одного запаха участвует несколько групп рецепторов, общая численность которых может достигать несколько тысяч. Информация, поступающая по проводящим путям в мозг, обобщается и сравнивается с данными, хранящимися в памяти.
Процесс адаптации информации об ароматическом веществе длится несколько секунд или минут. Длительность процесса зависит от концентрации ароматического вещества в воздухе и скорости прохождения воздушного потока в области обонятельного эпителия. Чувствительность рецепторов человека достаточно велика. Рецептор реагирует на единственную молекулу ароматического вещества.
Функции
Благодаря возможности различать запахи человек получает сведения об окружающей биохимической среде. Другие функции обонятельного мозга связаны с формированием инстинктивных реакций при взаимодействии с окружающим миром. Обоняние в контексте формирования рефлекторных поведенческих паттернов в ответ на внешние стимулы охватывает пищевую, защитную, половую, ориентировочную сферы жизнедеятельности организма. Обонятельный мозг и лимбическая система – это структуры, которые участвуют в регуляции процессов:
- Формирование эмоций.
- Поведенческие, мотивационные реакции.
- Режим сон-бодрствование.
- Обучение, интуиция и память.
Одоранты – летучие вещества, обладающие запахом. Попадая в носовые ходы, одоранты достигают обонятельного эпителия (Regio olfactorius), где взаимодействуют с хеморецепторами. Обонятельная зона расположена на слизистой поверхности в верхней области носовых ходов, занимает площадь около 2,5 см2, содержит около 50 млн. сенсорных нейронов.
Аксональные ответвления нервных клеток проходят сквозь решетчатую кость в направлении обонятельной луковицы в пределах головного мозга. Здесь отростки образуют синаптические связи с дендритами нервных клеток второго уровня, объединяются в клубочки. К нейронам 2-го уровня относят митральные (самые крупные клеточные элементы) и пучковые клетки. Их ответвления выходят из луковицы, которая представляет собой многослойную нейрональную сеть.
Отходящие от луковицы аксоны нервных клеток (митральных, пучковых) передают сведения в первичные зоны коры, где происходит декодирование стимула, интерпретация информации и формирование рефлекторного адекватного ответа. Затем сигнал передается в центр обоняния, находящийся в корковом слое головного мозга, который регулирует высшие функции психики, где возникает осознанное ощущение аромата.
Одновременно стимул поступает в лимбическую систему, где формируются эмоции и осознанные поведенческие реакции, адекватные воспринятому запаху. Одоранты передаются преимущественно по не миелинизированным (не покрытым защитным слоем миелина) нервным волокнам. Нарушение функции обоняния ухудшает качество жизни человека. Например, у многих людей с подобными расстройствами нарушается пищеварительная функция, что обусловлено тесной взаимосвязью запаха и вкуса еды.
Патологии
Аносмия (полная потеря обоняния), гипосмия (частичная потеря обоняния) – состояния, которые возникают вследствие разных причин. Расстройства обоняния характеры для острой фазы течения психических заболеваний. Для некоторых психопатий и невротических состояний (биполярное расстройство, психозы) обонятельная дисфункция – специфический маркер. Обонятельная дисфункция также сопровождает соматические и неврологические заболевания. Различают формы аносмии:
- Респираторная. Возникает как следствие нарушения дыхания через носовые ходы. Обычно прохождению воздуха препятствуют врожденные или приобретенные дефекты формирования аппарата носа – искривление, перелом перегородки, полипы и опухолевые образования в носовой полости, отечность внутренней слизистой поверхности вследствие инфекционно-воспалительных процессов (ринит, грипп, ОРВИ). Функциональность анализаторов мозга сохраняется на нормальном уровне.
- Центральная. Развивается на фоне повреждения вещества мозга (например, ишемические, гипоксические, некротические процессы, обусловленные нарушением мозгового кровотока, компрессия мозгового вещества, вызванная опухолью, локализованной в нервной ткани).
- Эссенциальная. Возникает в результате повреждения элементов периферического отдела системы обоняния. В пожилом возрасте патология развивается вследствие атрофических изменений слизистой поверхности носовых ходов, содержащей рецепторы.
Врожденная форма аносмии, гипосмии входит в структуру клинических проявлений при синдроме Каллмана (наследственная патология, сопровождающаяся гипогонадизмом и нарушением обоняния). К расстройствам функций обоняния относят какосмию – нарушение адекватного восприятия ароматических веществ, ощущение неприятного запаха без наличия источника. Какосмия развивается на фоне повреждения вещества головного мозга.
Диагностика состояния системы обоняния осуществляется при помощи пробы Бернштейна, когда пациенту предлагают идентифицировать запахи из определенного набора (хозяйственное мыло, миндаль, скипидар, деготь, уксус, нашатырный спирт и другие варианты). Другое тестирование (Sniffin-Sticks test) позволяет определить порог чувствительности хеморецепторов. Расстройство восприятия запахов характерно для нейродегенеративных патологий:
- Болезнь Паркинсона. Дисфункция системы обоняния выявляется у 96% пациентов. Исследования показывают, подобные симптомы часто возникают за несколько лет до манифестации двигательных нарушений.
- Болезнь Альцгеймера. Расстройство работы системы обоняния часто выявляется в доклинический период течения заболевания на фоне отсутствия когнитивного снижения. Симптомы нарушения обоняния усугубляются по мере прогрессирования патологии. Считается, что причина дисфункции связана с атрофическими изменениями вещества мозга в области анализатора системы.
- Рассеянный склероз. Исследования показывают наличие дисфункции системы обоняния у 44% пациентов. Нарушения возникают при повреждении структур обонятельного нерва или проводящего тракта анализатора.
Нарушение функции обоняния выявляется у больных шизофренией. У 34% больных в клинической картине присутствуют обонятельные галлюцинации. При шизофрении нарушения носят нейрогенный характер. Ведущая роль в формировании обонятельного дефицита отводится уменьшению диаметра миндалины и гиппокампа. Расстройства обоняния также отмечаются у пациентов с депрессией и эпилепсией.
Обонятельный мозг – древнейший отдел переднего мозга, который образован как часть анализатора системы обоняния. Участвует в регуляции эмоций, поведенческих реакций, познавательной деятельности.
