Reukzin

Het reukvermogen wordt bereikt door de activiteiten van het reuksysteem. Het begint wanneer een geurstof uit de lucht de neusholte binnendringt en het reukepitheel (OE) bereikt. De OE wordt beschermd door een dunne laag slijm, die ook dient om complexere verbindingen op te lossen in eenvoudigere chemische geurstoffen. De grootte van de OE en de dichtheid van sensorische neuronen varieert per soort; bij mensen bedraagt de OE slechts ongeveer 9-10 cm².

De reukreceptoren zijn ingebed in de cilia van de reuksensorische neuronen. Elk neuron brengt slechts één type reukreceptor tot expressie. Elk type reukreceptor is echter breed afgestemd en kan zich aan meerdere verschillende geurstoffen binden. Als receptor A bijvoorbeeld bindt aan geurstoffen 1 en 2, kan receptor B binden aan geurstoffen 2 en 3, terwijl receptor C zich bindt aan geurstoffen 1 en 3. De detectie en identificatie van een geur hangt dus af van de combinatie van reukreceptoren die herken de geur; dit wordt combinatorische diversiteit genoemd.

Olfactorische sensorische neuronen zijn bipolaire cellen met een enkele lange axon die reukinformatie naar de reukbol (OB) stuurt. De OB is een deel van de hersenen dat door de zeefvormige plaat van de neusholte wordt gescheiden. Vanwege deze gemakkelijke nabijheid tussen de neus en de hersenen wordt de ontwikkeling van toepassingen van neusgeneesmiddelen uitgebreid bestudeerd, vooral in gevallen waarin directe toegang tot het centrale zenuwstelsel de voorkeur heeft.

Binnen de OB eindigen axonen van sensorische neuronen in een gespecialiseerd gebied dat een glomerulus wordt genoemd. Sensorische neuronen met hetzelfde reukreceptortype sturen hun axonen naar dezelfde één of twee glomeruli. Als gevolg hiervan kunnen er duizenden axonen van soortgelijke sensorische neuronen samenkomen in een enkele glomerulus. Al die sensorische informatie wordt doorgegeven aan slechts 20 tot 50 mitralis- en getufte cellen per glomeruli, dus er is een grote convergentie van informatie. Periglomerulaire en granulaire cellen zijn remmende interneuronen die de overspraak tussen mitralis-/getufte cellen bemiddelen voordat de reukinformatie naar de cortex wordt gestuurd.

Vanuit de OB projecteren de mitralis-/getufte cellen informatie naar de reukcortex. De reukcortex is een complex van verschillende corticale gebieden die reukinformatie verwerken. Eén reukgebied, de corticale amygdala, beïnvloedt de emotionele reacties op geur. De orbitofrontale cortex is betrokken bij de identificatie van geuren en de beloningswaarde van geuren en smaken. De entorhinale cortex, een ander reukcorticaal gebied, projecteert naar de hippocampus, die betrokken is bij het reukgeheugen.

Bij het vermogen om geuren te detecteren en te identificeren zijn corticale gebieden van hogere orde betrokken. Een dergelijke integratie op hoog niveau kan in relatie worden gebracht met het verminderde reukvermogen dat wordt waargenomen bij veel neurodegeneratieve aandoeningen, zoals de ziekten van Parkinson en Alzheimer. Het verminderde reukvermogen – hyposmie – is een vroeg symptoom van beide aandoeningen.