WikiDer > Вкусовое ядро

Gustatory nucleus
Вкусовое ядро
Подробности
ЗапчастиКомпонент одиночного ядра
ФункцияПомощь в идентификации продуктов питания.
Идентификаторы
NeuroNames1386
Анатомические термины нейроанатомии
Расположение структур, связанных с вкусовым ядром
Базовая нейроанатомия вкусовой системы.
Различные вкусовые рецепторы на языке и их связи с афферентными нейронами.

В вкусовое ядро ростральная часть одиночное ядро находится в мозговом веществе. Вкусовое ядро ​​связано со вкусовыми ощущениями.[1] и имеет две секции, ростральную и боковую области.[2] Для этой функции вкусовой системы существует тесная связь между ядром вкуса и висцеральной информацией, помогающей в гомеостазе - посредством идентификации пищи, которая может быть, возможно, ядовита или вредна для организма.[3] В стволе мозга много вкусовых ядер. Каждому из этих ядер соответствует три черепные нервы, лицевой нерв (VII), языкоглоточный нерв (IX) и блуждающий нерв (X) [3] и ГАМК является основным тормозным нейротрансмиттером, участвующим в его работе.[4] Все висцеральные афференты блуждающего и языкоглоточного нервов сначала поступают в ядро ​​солитарного тракта, а затем информация от вкусовой системы может быть передана в таламус и кору.[5]

Центральные аксоны на первичных сенсорных нейронах вкусовой системы в ганглии черепных нервов соединяются с латеральной и ростральной областями ядра солитарного тракта, который расположен в мозговом веществе и также известен как вкусовое ядро.[3] Наиболее ярко выраженным вкусовым ядром является ростральная крышка ядра solitarius, расположенная в понто-мозговом соединении. Афферентные вкусовые волокна от лицевого, лицевого и языкоглоточного нервов направляются к солитарному 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 могут помочь регулировать скорость возбуждения друг друга.[6] Рыбы (особенно канальный сом) использовались для изучения структуры, механизма активации и его интеграции с одиночным ядром. Вторичное вкусовое ядро ​​содержит три субъядерных структуры: медиальное, центральное и дорсальное субъядро (центральное и дорсальное расположены в ростральной области вторичного вкусового ядра).[7]

Кроме того, вкусовое ядро ​​через мосты связано с таламокортикальной системой, состоящей из гипоталамуса и миндалины.[6] Эти связи могут стимулировать аппетит, удовлетворение и другие гомеостатические реакции, связанные с приемом пищи.[3] В спинном эпителии языка, мягком небе, глотке и верхней части пищевода расположены вкусовые рецепторы, содержащие вкусовые клетки, которые являются периферическими рецепторами, участвующими в вкусовой системе и реагирующими на химические раздражители.[3] Различные части языка иннервируются тремя черепными нервами. Лицевой нерв (VII) иннервирует передние две трети языка, языкоглоточный нерв (IX) иннервирует заднюю треть, а 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 определенная пища съедена до такой степени, что обезьяна насытилась и насытилась, определенные орбитофронтальные нейроны обезьяны направляют свое возбуждение на этот стимул, который указывает на то, что эти нейроны также используются для мотивации человека есть как не есть. Кроме того, вкусовая система была тщательно изучена у некоторых видов карповых и кобитоидных рыб из-за их чрезвычайно гипертрофированных периферических вкусовых нервов. Основное различие между вкусовой нервной структурой рыбы и крысы состоит в том, что вторичное вкусовое ядро ​​рыбы проецируется на боковую долю внутренней доли промежуточного мозга, в то время как у крысы вторичное вкусовое ядро ​​проецируется на определенную область таламуса. вентробазальный комплекс и вентральный передний мозг и ростровентральный промежуточный мозг.[5]

Механизм

Три из двенадцати черепных нервов отправляют вход во вкусовое ядро: лицевой нерв (VII), языкоглоточный нерв (IX), а блуждающий нерв (ИКС).

Синапс вкусовых клеток с первичными сенсорными аксонами трех черепных нервов; лицевой нерв, языкоглоточный нерв и блуждающий нерв. Эти черепные 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 вызвать чувство вкуса, эти нейроны проецируются на вкусовое ядро ​​или ростральные и боковые области ядра единственного тракта и в конечном итоге проецируются в кору головного мозга.[3]

Язык содержит вкусовые рецепторы, которые через потенциал действия посылают сенсорную информацию в единственное ядро. Затем такой сигнал направляется к вкусовому ядру, которое находится внутри таламуса.[12] Топография на языке не определяет расположение и обработку входных данных в этом ядре. Вместо этого на информацию, обрабатываемую 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 языкоглоточных нервов.[13]

Вкусные вещества - 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 вкуса. Однако в целом пороговые концентрации для вкусовых веществ очень высоки по сравнению с другими сенсорными стимулами, такими как одоранты.[15]

Вкусовые ядра и ожирение

Многочисленные исследования изучали связь между вкусовым ядром и ожирением; увеличение висцерального жира отрицательно коррелирует со вкусовой функцией. Как у людей, так и у крыс вкусовая чувствительность изменяется в зависимости от массы тела, особенно сладкие и жирные вкусовые качества, которые сигнализируют о высокой доступности энергии. Ядро tractus solitarii (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 различные 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 реакцию на вкусовые стимулы в NTS было исследовано путем регистрации вкусовых ответов от отдельных клеток в этой сенсорной области крыс с ожирением, вызванным диетой, из-за высокоэнергетической диеты и постных крыс, получавших нормальную диету. Результаты исследования показали, что крысы с ожирением, вызванным диетой, вызывают более преобладающую реакцию на вкус во вкусовом ядре NTS, а также более слабую связь между вкусовыми реакциями и пищевым поведением по сравнению с тощими крысами. Кроме того, было также обнаружено, что реакции на вкусовые стимулы у крыс с ожирением были меньше, короче и происходили с более длительным латентным периодом по сравнению с таковыми у тощих крыс. Эти электрофизиологические записи создают связь между вкусовым ядром и ожирением, поскольку потребление высокоэнергетической диеты может изменить то, как вкус кодируется нервной системой. Как у людей, так и у крыс с ожирением вкусовые реакции короче и слабее и могут сильно влиять 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 высококалорийной пищи, такой как сахар и жиры.[16]

Рекомендации

  1. ^ «Анатомия 530a в UWO (Функциональная нейроанатомия)».
  2. ^ а б Первес, Дейл; Августин, Джордж; Фитцпатрик, Дэвид; Холл, Уильям; Ламантия, Энтони-Самуэль; Белый, Леонард (2012). Пятое издание неврологии. Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc. стр. 341. ISBN 978-0-87893-695-3.
  3. ^ а б c d е ж Первес, Дейл; Августин, Джордж Дж .; Фитцпатрик, Дэвид; Кац, Лоуренс С .; Ламантия, Энтони-Самуэль; Макнамара, Джеймс О .; Уильямс, С. Марк (2001). «Организация вкусовой системы». Неврология. 2-е издание.
  4. ^ Грабаускас Г., Брэдли Р.М. (ноябрь 1998 г.). «Ионный механизм двухфазных синаптических потенциалов GABAA во вкусовых ядрах солитарного тракта». Анна. Акад. Наука. 855: 486–487. Дои:10.1111 / j.1749-6632.1998.tb10610.x. PMID 9929643.
  5. ^ а б Норгрен, Ральф; Леонард, Кристиана М. (1973-07-15). «Восходящие центральные вкусовые пути». Журнал сравнительной неврологии. 150 (2): 217–237. Дои:10.1002 / cne.901500208. ISSN 0021-9967. PMID 4723066.
  6. ^ а б Кац, Дональд Б. Nicolelis, Miguel A. L; Саймон, Сидней А. (2002-08-01). «Вкусовая обработка динамична и распределена». Текущее мнение в нейробиологии. 12 (4): 448–454. Дои:10.1016 / S0959-4388 (02) 00341-0. ISSN 0959-4388. PMID 12139994.
  7. ^ а б Лэмб, Чарльз Ф .; Палец, Томас Э. (1996). «Паттерны проекции аксонов нейронов вторичного вкусового ядра канального сома». Журнал сравнительной неврологии. 365 (4): 585–593. Дои:10.1002 / (sici) 1096-9861 (19960219) 365: 4 <585 :: aid-cne6> 3.0.co; 2-0. ISSN 1096-9861.
  8. ^ Черчес, Игорь М. (2016), «Клиническая нейроанатомия», Секреты неврологии, Elsevier, стр. 11–41, Дои:10.1016 / b978-0-323-35948-1.00002-4, ISBN 9780323359481
  9. ^ Уайтхед, Марк К. (1986). «Анатомия вкусовой системы у хомяка: синаптология лицевых афферентных окончаний в единственном ядре». Журнал сравнительной неврологии. 244 (1): 72–85. Дои:10.1002 / cne.902440106. ISSN 1096-9861. PMID 3950091.
  10. ^ Шипли, Майкл Т .; Гейнисман, Юрий (1984-03-01). «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.
  11. ^ Zald, D. H .; Lee, J. T .; Fluegel, K. W .; Пардо, Дж. В. (1998-06-01). «Отвратительная вкусовая стимуляция активирует лимбические цепи у людей». Мозг. 121 (6): 1143–1154. Дои:10.1093 / мозг / 121.6.1143. ISSN 0006-8950. PMID 9648549.
  12. ^ Уотсон, Чарльз; Киркалди, Мэтью; Паксинос, Джордж (01.01.2010), Уотсон, Чарльз; Киркалди, Мэтью; Паксинос, Джордж (ред.), «Глава 6 - Сбор информации - сенсорные системы», Мозг, Academic Press, стр. 75–96, Дои:10.1016 / B978-0-12-373889-9.50006-1, ISBN 9780123738899, получено 2019-09-24
  13. ^ 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. PMID 2464006.
  14. ^ Первес, Дейл; Августин, Джордж Дж .; Фитцпатрик, Дэвид; Кац, Лоуренс С .; Ламантия, Энтони-Самуэль; Макнамара, Джеймс О .; Уильямс, С. Марк (2001). «Вкусовые рецепторы и передача вкусовых сигналов». Неврология. 2-е издание.
  15. ^ Сато-Куривада, Шизуко; Сёдзи, Нориаки; Мияке, Хироюки; Ватанабэ, Чиё; Сасано, Такаши (2018). «Влияние и механизмы вкусовых добавок на вкусово-слюнный рефлекс малых слюнных желез человека». BioMed Research International. 2018: 3847075. Дои:10.1155/2018/3847075. ISSN 2314-6141. ЧВК 5832054. PMID 29651428.
  16. ^ а б Weiss, Michael S .; Хайнал, Андрас; Чая, Кшиштоф; Ди Лоренцо, Патрисия М. (2019). «Вкусовые реакции в ядре единственного тракта у бодрствующих тучных крыс притуплены по сравнению с таковыми у постных крыс». Границы интегративной неврологии. 13: 35. Дои:10.3389 / fnint.2019.00035. ISSN 1662-5145. ЧВК 6683675. PMID 31417373.