Главная | Обратная связь

Рецепторные механизмы восприятия запахов.

Основная функция обонятельного рецептора состоит в выделении, кодировании и передаче информации об интенсивности, качестве и продолжительности запаха в обонятельную луковицу и специальным центрам в головном мозге.

Для того чтобы обонятельный сигнал был воспринят нейроном, молекула одоранта связывается со специальной белковой структурой, расположенной в нейрональной клеточной мембране. Такая структура называется рецепторным белком. Используя методы молекулярной биологии, американские ученые Линда Бак и Ричард Эксел в 1991 году установили, что обонятельные нейроны у млекопитающих содержат около 1000 различных видов рецепторных белков (у человека их меньше - около 350). [17, 46] Бак и Эксел избрали принципиально новый подход - они начали поиск генов, активность которых регист­рируется исключительно в обонятельном эпителии. Вначале их эксперименты были безуспешны, что позже Эксел объяснил существованием огромного количе­ства белков-рецепторов, реакция каждого из которых на конкретный запах слишком слаба, чтобы ее можно было обнаружить существующими методами. Справиться с этой проблемой ученым помогла придуманная Бак схема, с помо­щью трех допущений значительно сокра­тившая область поиска. Согласно первому допущению, основанному на имевшихся на тот момент разрозненных научных фак­тах, искать следовало только гены белков, обладающих определенным сходством с родопсином. Кроме того, искомые белки долж­ны были относиться к одному семейству, а кодирующие их гены - проявлять актив­ность исключительно в клетках обонятель­ного эпителия. [17]

Воз­никает вопрос: каким образом обонятельная система может различать множество различных запахов? Варианты ответа таковы: или рецепторные обонятельные нейроны имеют множество раз­личных молекулярных рецепторов (в том числе и каждый нейрон), или/и содержат один или несколько типов молекулярных обонятельных рецепторов, но посылают в ЦНС различные спектры потенциалов действия. Наконец, формирование ощущения конкретного запаха может за­висеть от фиксированных связей между нервными клетками обо­нятельной системы.

Рис. 1.9. Возникновение и передача обонятельного сигнала [46]

Имеющиеся данные позволяют сделать заключение о том, что на одном нейроне присутствует только обонятельный рецепторный белок одного вида. (Рис.1.9.)

Нейроны с разными рецепторами обладают различной функциональностью, то есть в эпителии имеются тысячи различных типов нейронов. В этом случае проблема идентификации активированного запахом отдельного рецептора сводится к задаче выявления подавшего сигнал нейрона. Принимая во внимание, что общее число обонятельных нейронов у человека около 10 млн, число обонятельных рецепторов одного типа исчисляется в среднем десятками тысяч.