Процесс обоняния, также известный как обоняние, представляет собой сложную систему химических реакций. Специализированные сенсорные нейроны, которые способствуют этому процессу, известные как нейроны обонятельных рецепторов, расположены в верхнем сегменте носовой полости, известном как обонятельный эпителий. Обонятельные сенсорные нейроны являются биполярными, их дендриты простираются от верхушки эпителия в слизь, выстилающую носовую полость. Молекулы, находящиеся в воздухе, при вдыхании проникают через обонятельный эпителий, растворяясь в слизи. Эти молекулы, называемые ароматантами, связываются со специфическими белками, которые поддерживают их растворимость в слизи и помогают в их транспортировке к дендритам обоняния. Одорантно-белковые комплексы связываются с рецепторными белками в клеточной мембране обонятельных дендритов. Рецепторные белки связаны с G-белком и генерируют градуированный мембранный потенциал в обонятельных нейронах.

Аксон обонятельного нейрона берет начало от базальной поверхности эпителиального слоя, пересекая обонятельное отверстие в пластинке решетчатой кости, а затем проецируется в мозг. Совокупность этих аксонов, называемая обонятельным трактом, взаимодействует с обонятельной луковицей на вентральной поверхности лобной доли. В результате эти аксоны раздваиваются, прокладывая различные пути к различным локализациям мозга. Некоторые аксоны сходятся в головном мозге, особенно первичная обонятельная кора в нижней и медиальной областях височной доли. И наоборот, другие целевые структуры расположены в лимбической системе и гипоталамусе, способствуя связыванию запахов с устойчивой памятью и эмоциональными реакциями. Примером этого явления является вызывание эмоциональных воспоминаний с помощью определенных запахов, таких как аромат пищи, родившейся в месте происхождения человека. Примечательно, что обоняние является единственной сенсорной модальностью, обходящей синапс в таламусе перед взаимодействием с корой головного мозга. Эта глубокая взаимосвязь между обонятельной системой и корой головного мозга объясняет, почему запахи могут служить мощными катализаторами памяти и эмоций.

Респираторная эпителиальная ткань, включая обонятельные нейроны, может быть восприимчива к повреждению вредными веществами, переносимыми по воздуху. Следовательно, обонятельные нервные клетки в респираторном эпителии подвергаются периодической регенерации, во время которой аксоны вновь образованных нейронов должны установить подходящие связи внутри обонятельной луковицы. Эти развивающиеся аксоны направляют свой путь роста, следуя за существующими аксонами in situ в черепном нерве.

Аносмия: нарушение обонятельной функции

Обонятельный нерв, играющий ключевую роль в восприятии обоняния, может деградировать или полностью потерять из-за тяжелой травмы лица, что часто наблюдается при дорожно-транспортных происшествиях. Это заболевание называется «аносмией». Относительное движение лобной доли и решетчатой кости может привести к разрыву аксонов обонятельного тракта. Индивиды, занимающиеся профессиональными единоборствами, часто подвержены аносмии из-за постоянных травм лица и черепа. Более того, некоторые лекарства, особенно антибиотики, обладают потенциалом вызывать аносмию путем уничтожения всех обонятельных нейронов одновременно. Отсутствие аксонов в обонятельном нерве означает, что аксоны вновь сгенерированных обонятельных нейронов не имеют пути к соответствующим связям в обонятельной луковице. Аносмия также может быть преходящей из-за воспаления, вызванного респираторными инфекциями или аллергией.

Аносмия может уменьшить вкусовые ощущения, делая пищу безвкусной. Людям с нарушенной обонятельной способностью может потребоваться повышенное количество специй и приправ для определения вкуса в пище. Существует потенциальная связь между аносмией и легкими депрессивными состояниями, поскольку уменьшение удовольствия, получаемого от еды, потенциально может вызвать всепроникающее чувство меланхолии.

Регенеративная способность обонятельных нейронов снижается, что приводит к возрастной аносмии. Это может пролить свет на повышенное использование соли среди пожилых людей по сравнению с молодыми людьми. Тем не менее, повышенное потребление натрия может увеличить объем крови и артериальное давление, что впоследствии повышает вероятность сердечно-сосудистых заболеваний среди пожилых людей.