Вкусовое ядро
| Вкусовое ядро | |
|---|---|
| Подробности | |
| Части | Компонент одиночного ядра |
| Функция | Помощь в идентификации продуктов питания. |
| Идентификаторы | |
| Нейроимена | 1386 |
| Анатомические термины нейроанатомии | |
Вкусовое ядро — ростральная часть одиночного ядра, расположенная в продолговатом мозге. Вкусовое ядро связано с чувством вкуса. [1] и имеет два отдела: ростральный и латеральный отделы. [2] Для этой функции вкусовой системы существует тесная связь между вкусовым ядром и висцеральной информацией, способствующая гомеостазу - посредством идентификации пищи, которая может быть ядовитой или вредной для организма. [3] В стволе мозга много вкусовых ядер. Каждое из этих ядер соответствует трем черепно-мозговым нервам : лицевому нерву (VII), языкоглоточному нерву (IX) и блуждающему нерву (X). [3] и ГАМК является основным тормозным нейромедиатором, участвующим в его функционировании. [4] Все висцеральные афференты блуждающего и языкоглоточного нервов сначала достигают ядра одиночного тракта, а затем информация от вкусовой системы может быть передана в таламус и кору головного мозга. [5]
Центральные аксоны первичных сенсорных нейронов вкусовой системы ганглиев черепных нервов соединяются с латеральными и ростральными областями ядра одиночного тракта, который расположен в продолговатом мозге и также известен как вкусовое ядро. [3] Наиболее выраженным вкусовым ядром является ростральная шляпка одиночного ядра, расположенная у понто-медуллярного перехода. Афферентные вкусовые волокна от лицевого, а также от лицевого и языкоглоточного нервов направляются к одиночному ядру. Затем вкусовая система отправляет информацию в таламус, который в конечном итоге отправляет информацию в кору головного мозга.
Каждое ядро вкусовой системы может содержать сети взаимосвязанных нейронов, которые помогают регулировать скорость срабатывания друг друга. [6] Рыбы (в частности, канальный сом) использовались для изучения структуры, механизма активации и его интеграции с одиночным ядром. Вторичное вкусовое ядро содержит три субнуклеиновые структуры: медиальное, центральное и дорсальное субядро (центральное и дорсальное расположены в ростральной области вторичного вкусового ядра). [7]
Кроме того, вкусовое ядро связано через мост с таламокортикальной системой, состоящей из гипоталамуса и миндалевидного тела. [6] Эти связи могут стимулировать аппетит, удовлетворение и другие гомеостатические реакции, связанные с едой. [3] По всему дорсальному эпителию языка, мягкому небу, глотке и верхней части пищевода расположены вкусовые почки, содержащие вкусовые клетки, являющиеся периферическими рецепторами, участвующими во вкусовой системе и реагирующими на химические раздражители. [3] Различные отделы языка иннервируются тремя черепно-мозговыми нервами. Лицевой нерв (VII) иннервирует передние две трети языка, языкоглоточный нерв (IX) иннервирует заднюю треть и блуждающий нерв (X) иннервирует надгортанник. [8]
В исследовании ядра обычно участвуют модельные организмы, такие как рыбы, хомяки и мыши. [7] [9] [10] Исследования на людях включают МРТ и ПЭТ. [2] [11] Исследование, проведенное на обезьянах, показало, что, когда данная пища потребляется до такой степени, что обезьяна сыта и удовлетворена, определенные орбитофронтальные нейроны у обезьяны направляют свою энергию на этот стимул, что указывает на то, что эти нейроны также используются для мотивации человека к еде. как бы не есть. Кроме того, вкусовая система хорошо изучена у некоторых видов карповых и кобитоидных рыб из-за их чрезвычайно гипертрофированной периферической вкусовой нервной системы. Основное различие между структурой вкусовых нервов рыбы и крысы заключается в том, что вторичное вкусовое ядро рыбы выступает в латеральную долю внутренней доли промежуточного мозга, тогда как у крысы вторичное вкусовое ядро выступает в определенную область таламуса. вентробазальный комплекс, а также вентральную часть переднего мозга и ростровентральный промежуточный мозг. [5]
Механизм
[ редактировать ]
Синапс вкусовых клеток с первичными сенсорными аксонами трех черепных нервов; лицевой нерв, языкоглоточный нерв и блуждающий нерв. Эти черепно-мозговые нервы иннервируют вкусовые рецепторы языка, неба, надгортанника и пищевода. Первичные сенсорные нейроны этих центральных аксонов находятся в ганглиях черепных нервов каждого соответствующего черепного нерва. Чтобы произвести чувство вкуса, эти нейроны проецируются на вкусовое ядро или ростральную и латеральную области ядра одиночного тракта и в конечном итоге проецируются на кору головного мозга. [3]
Язык содержит вкусовые рецепторы, которые посылают сенсорную информацию через потенциал действия в одиночное ядро. Затем такой сигнал направляется к вкусовому ядру, расположенному внутри таламуса. [12] Топография языка не определяет расположение и обработку входной информации внутри этого ядра. Вместо этого на обработку информации отдельными вкусовыми ядрами влияют отдельные популяции вкусовых рецепторов. Некоторые примеры вкусовых черепных нервов, которые иннервируют вкусовые рецепторы и связаны с этим ядром, включают барабанную хорду и язычную ветвь языкоглоточного нерва. [13]
Дегустаторы — это химические молекулы, которые стимулируют вкусовое восприятие. Концентрация этого вкусового стимула определяет интенсивность воспринимаемого вкусового ощущения. [14] Кроме того, пороговая концентрация необходимой степени ощущения варьируется в зависимости от конкретного вкусового вещества. Однако в целом пороговые концентрации вкусовых веществ очень высоки по сравнению с другими сенсорными раздражителями, такими как запахи. [15]
Вкусовое ядро и ожирение
[ редактировать ]Многочисленные исследования изучали связь между вкусовым ядром и ожирением; увеличение висцерального жира отрицательно коррелирует с вкусовой функцией. Как у людей, так и у крыс вкусовая чувствительность меняется в зависимости от массы тела, особенно вкусовые качества сладкого и жирного, которые сигнализируют о высокой доступности энергии. Ядро одиночного ядра (NTS), которое включает вкусовое ядро, имеет нейроны, которые экспрессируют множество различных рецепторов, которые информируют организмы об их внутреннем состоянии и участвуют в гомеостатической регуляции приема пищи. Это показывает роль вкуса как сенсорного регулятора потребления пищи, который вызывает разные реакции в зависимости от химического состава пищи. Однако у крыс и людей с ожирением наблюдается снижение экспрессии клеток вкусовых рецепторов, а также снижение активации клеток вкусовых рецепторов. [16]
В одном исследовании влияние ожирения на реакции на вкусовые раздражители в NTS изучалось путем регистрации вкусовых реакций отдельных клеток в этой сенсорной области у крыс с ожирением, вызванным диетой из-за высокоэнергетической диеты, и у худых крыс, получавших обычную диету. Результаты исследования показали, что крысы с ожирением, вызванным диетой, производят более распространенную реакцию на вкус в вкусовом ядре NTS, а также ослабленную связь между вкусовыми реакциями и пищевым поведением по сравнению с худыми крысами. Кроме того, было также обнаружено, что реакции на вкусовые стимулы у крыс с ожирением были меньше, короче и происходили с более длительными латентными периодами по сравнению с реакциями худых крыс. Эти электрофизиологические записи устанавливают связь между вкусовым ядром и ожирением, поскольку воздействие высокоэнергетической диеты может изменить способ кодирования вкуса нервной системой. Как у людей, так и у крыс с ожирением вкусовые реакции короче и слабее и могут оказывать большое влияние на то, как ствол мозга представляет вкусовые стимулы. В конечном итоге это влияет на выбор продуктов питания и массу тела, что приводит к возможному увеличению потребления высокоэнергетических продуктов, таких как сахара и жиры. [16]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Анатомия 530а в УВО (Функциональная нейроанатомия)» .
- ^ Jump up to: а б Первс, Дейл; Августин, Джордж; Фитцпатрик, Дэвид; Холл, Уильям; ЛаМантия, Энтони-Самуэль; Уайт, Леонард (2012). Неврология, пятое издание . Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc. 341. ИСБН 978-0-87893-695-3 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Первс, Дейл; Августин, Джордж Дж.; Фитцпатрик, Дэвид; Кац, Лоуренс К.; ЛаМантия, Энтони-Самуэль; Макнамара, Джеймс О.; Уильямс, С. Марк (2001). «Организация вкусовой системы» . Нейронаука. 2-е издание .
- ^ Грабаускас Г., Брэдли Р.М. (ноябрь 1998 г.). «Ионный механизм двухфазных синаптических потенциалов ГАМКА во вкусовом ядре одиночного тракта» . Энн. Н-Й акад. Наука . 855 (1): 486–487. Бибкод : 1998NYASA.855..486G . дои : 10.1111/j.1749-6632.1998.tb10610.x . ПМИД 9929643 . S2CID 27455499 .
- ^ Jump up to: а б Норгрен, Ральф; Леонард, Кристиана М. (15 июля 1973 г.). «Восходящие центральные вкусовые пути». Журнал сравнительной неврологии . 150 (2): 217–237. дои : 10.1002/cne.901500208 . ISSN 0021-9967 . ПМИД 4723066 . S2CID 7445901 .
- ^ Jump up to: а б Кац, Дональд Б; Николелис, Мигель А.Л.; Саймон, Сидни А. (1 августа 2002 г.). «Вкусовая обработка динамична и распределена». Современное мнение в нейробиологии . 12 (4): 448–454. дои : 10.1016/S0959-4388(02)00341-0 . ISSN 0959-4388 . ПМИД 12139994 . S2CID 17044328 .
- ^ Jump up to: а б Лэмб, Чарльз Ф.; Фингер, Томас Э. (1996). «Аксональные проекции нейронов вторичного вкусового ядра канального сома» . Журнал сравнительной неврологии . 365 (4): 585–593. doi : 10.1002/(sici)1096-9861(19960219)365:4<585::aid-cne6>3.0.co;2-0 . ISSN 1096-9861 . ПМИД 8742304 . S2CID 19083368 .
- ^ Черчес, Игорь М. (2016), «Клиническая нейроанатомия», Neurology Secrets , Elsevier, стр. 11–41, doi : 10.1016/b978-0-323-35948-1.00002-4 , ISBN 9780323359481
- ^ Уайтхед, Марк К. (1986). «Анатомия вкусовой системы хомяка: синаптология афферентных терминалей лица в одиночном ядре». Журнал сравнительной неврологии . 244 (1): 72–85. дои : 10.1002/cne.902440106 . ISSN 1096-9861 . ПМИД 3950091 . S2CID 24265928 .
- ^ Шипли, Майкл Т.; Гейнисман, Юрий (1 марта 1984 г.). «Анатомические доказательства конвергенции обонятельных, вкусовых и висцеральных афферентных путей в коре головного мозга мышей». Бюллетень исследований мозга . 12 (3): 221–226. дои : 10.1016/0361-9230(84)90049-2 . ISSN 0361-9230 . ПМИД 6722597 . S2CID 4776024 .
- ^ Зальд, Д.Х.; Ли, Джей Ти; Флюгель, КВт; Пардо, СП (1 июня 1998 г.). «Аверсивная вкусовая стимуляция активирует лимбические цепи у человека» . Мозг . 121 (6): 1143–1154. дои : 10.1093/мозг/121.6.1143 . ISSN 0006-8950 . ПМИД 9648549 .
- ^ Уотсон, Чарльз; Кирколди, Мэтью; Паксинос, Джордж (01 января 2010 г.), Уотсон, Чарльз; Кирколди, Мэтью; Паксинос, Джордж (ред.), «Глава 6. Сбор информации – сенсорные системы» , The Brain , Academic Press, стр. 75–96, doi : 10.1016/B978-0-12-373889-9.50006-1 , ISBN 9780123738899 , получено 24 сентября 2019 г.
- ^ Дэвис, Барри Дж.; Чан, Тайчан (1988). «Анализ Гольджи вкусовой зоны ядра одиночного тракта у взрослого хомяка». Журнал сравнительной неврологии . 278 (3): 388–396. дои : 10.1002/cne.902780308 . ISSN 1096-9861 . ПМИД 2464006 . S2CID 26097891 .
- ^ Первс, Дейл; Августин, Джордж Дж.; Фитцпатрик, Дэвид; Кац, Лоуренс К.; ЛаМантия, Энтони-Самуэль; Макнамара, Джеймс О.; Уильямс, С. Марк (2001). «Вкусовые рецепторы и передача вкусовых сигналов» . Нейронаука. 2-е издание .
- ^ Сато-Куривада, Сидзуко; Сёдзи, Нориаки; Мияке, Хироюки; Ватанабэ, Чиё; Сасано, Такаши (2018). «Влияние и механизмы дегустаторов на вкусово-слюнный рефлекс в малых слюнных железах человека» . БиоМед Исследования Интернэшнл . 2018 : 3847075. doi : 10.1155/2018/3847075 . ISSN 2314-6141 . ПМК 5832054 . ПМИД 29651428 .
- ^ Jump up to: а б Вайс, Майкл С.; Хайнал, Андрас; Чая, Кшиштоф; Ди Лоренцо, Патрисия М. (2019). «Вкусовые реакции в ядре одиночного тракта бодрствующих крыс с ожирением притуплены по сравнению с таковыми у худых крыс» . Границы интегративной нейронауки . 13:35 . дои : 10.3389/fnint.2019.00035 . ISSN 1662-5145 . ПМК 6683675 . ПМИД 31417373 .