Musteranalyse

 

 

Zyklusvorlesung "Sinnesphysiologie - vom Ionenkanal zum Verhalten"

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Riechen
I. Riechsinneszellen
II. Zentrale Verarbeitung von Geruchssinformation

Themen:
Musteranalyse im Riechkolben
 
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Jede Riechzelle exprimiert nur eines der etwa 1000 Gene, die Duftstoffrezeptoren kodieren, und hat deshalb eine gewisse Duftstoffselektivität. Unter den (grob geschätzt) 10 Millionen Riechzellen im Riechepithel einer Maus haben daher etwa 10.000 Zellen den gleichen Rezeptor (10 Millionen Zellen / 1000 Rezeptortypen). Alle Zellen mit dem gleichen Rezeptortyp konvergieren auf ein oder zwei der etwa 2500 Glomeruli in jedem der beiden Riechkolben. In dem Bild oben rechts ist das durch Farben symbolisiert: Die Riechzellen mit dem "grünen" Rezeptor konvergieren auf die vier grünen Glomeruli der Riechkolben.
glom.gif Man kann diese Konvergenz mit Hilfe von bildgebenden (Imaging-) Verfahren darstellen. Riechkolben werden mit Fluoreszenzfarbstoffen behandelt, die die Aktivität der Riechzellsynapsen sichtbar machen. Dazu eignen sich zB Farbstoffe, die die intrazelluläre Calciumkonzentration sichtbar machen, denn die steigt bei Erregung der Riechzelle in der präsynaptischen Endigung der Zelle an. In dem Bild rechts sieht man, wie bei Stimulation mit dem Duftstoff Hexanal mehrere Glomeruli eines Riechkolbens aktiviert werden. Die Aktivität ist durch Falschfarben dargestellt.
 
Selbst bei der Stimulation mit einem einzigen, reinen Duftstoff reagieren mehrere Glomeruli, denn der Duftstoff kann mehrere Duftstoffrezeptoren - und damit mehrere Zellpopulationen - aktivieren. Bei Stimulation mit einem komplexen Duftstoffgemisch (Kaffeearoma hat mehrere hundert Duftstoffe!) werden viele Glomeruli in allen Intensitätsabstufungen aktiviert. Das daraus resultierende, sehr komplizierte Muster wird vom Gehirn als Geruchsinformation ausgelesen.
Quelle: https://www.redshirtimaging.com/neuroccdexamples.html