Human Olfaction without Apparent Olfactory Bulbs, E Furman-Haran, T Dhollander, N Sobel – Neuron, 2020

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896627319308542

概要

OBに依存する嗅覚機能;哺乳類の嗅覚では、まず嗅覚物質が鼻の嗅覚受容ニューロン(ORN)の嗅覚受容体に受容され、神経信号が発生します。次に、嗅覚神経信号は、これらのニューロンの軸索に沿って、頭蓋骨の穴(篩板)を通過し、嗅球(OB)を標的とする脳に到達します。OBへの損傷は嗅覚に損傷を与え、OBがまったくないことで嗅覚が完全に失われると予想されます。

方法論的問題の指摘は受けており、他の五感の活性化のいくつかの組み合わせが、ニオイの検出およびOB切除されたげっ歯類の識別などの匂い実験でのポジティブな結果に結びついた可能性がかなりありますが、げっ歯類において嗅球摘出術の研究からOB損傷後の嗅覚機能が保たれていたことを示唆する研究例があります。OB切除された齧歯類は匂い知覚を行うことができるかもしれませんが、損傷前のものとは非常に異なるにおい知覚となっているのではないかと推測されます。

ヒトの外科的OB切除術は末梢および中枢嗅覚の損傷をもたらします(Kim et al., 2019)。先天性無嗅覚症ではOBの欠如が観察されています(Rombaux et al., 2009)。OB容積の減少は、ヒトの嗅覚能力の低下と相関することが示唆されています(Mazal et al., 2016)。

今回、MRI見地で明らかなOBがない女性被験者で嗅覚が維持されている例が見出されました。この観察を詳細に調査します。MRI撮像ターゲットで見いだされた先天性OBが欠損している被験者は以下

  • 1人の29歳の女性(「NAB1」)
  • 先天性無嗅覚症を持つ33歳の女性(「NAB-CA」)
  • 明らかなOBがない26歳(「NAB2」)

主な検討は以下

  • 顕微鏡スケールで構造をさらに探索するために、拡散MRI(dMRI)を取得
  • 嗅覚に関するテストは、SISSQを使用して推定(Croy et al., 2010)
  • OBのない被験者の嗅覚世界の解析 → ビジュアルアナログスケール(VAS)を使用して、11個の記述子のそれぞれに沿って10個の匂い物質を評価しました。(NAB1、NAB2、および同世代140人の女性のデータを使用)

(結論に代えて)明らかなOBがない参加者が2人だけであることは統計的手法の使用の上で制限と見なすことができますが、それは私たちの観察の重要性を否定するものではありません。NAB1とNAB2の嗅覚には強力な影響があり、人間が明らかな典型的なOBなしに嗅覚の基本的な側面を実行できることを示唆しており、この感覚システムの機能的神経解剖学における極端な可塑性を示唆しています。

Memo;

  • bulbectomy;実験動物の手術である嗅球摘出術, 嗅球摘出, 嗅球摘除関連語bulbectomized, olfactolectom
  • SISSQ(the standardized Subjective Importance of the Sense of Smell Questionnaire, Croy et al., 2010);
  • Intact Olfaction in Humans without Apparent OBs
  • ビジュアルアナログスケール(VAS)
  • クリニカルシーケンスの一環としてMRI撮像がある大規模研究例があり、被験者をさらに募ることが可能かもしれない。
  • OBに関連しない先天性無嗅覚症は、嗅覚系のみを超えた脳の解剖学の変化にも関連します(Frasnelli et al., 2013)

※'Jellyfish'は医学の専門家ではない

Memo2;OBおよび糸球体の構造がどのように生成するのかについての知見

  • ORN~OBのターゲティングは高度に順序付けられていることがげっ歯類で分かっており、匂いのコーディングにおいて重要な役割を果たすと考えられています(Axel、1995、Bozza and Mombaerts、2001、Buck、1996、Johnson and Leon、2007、Mori et al., 2006、 Zou et al., 2009)。
  • 具体的には、げっ歯類には1,000以上のORサブタイプがあり、それぞれがニオイの特徴のサブセットに敏感です。鼻におけるこれらのORの空間的順序は複雑ですが、OBへのパスでは、特定の受容体サブタイプを表すすべてのORNが、OB内の2つの共通の鏡像配置の1つを対象とするように収束し、糸球体と呼ばれます。
  • 糸球体組織の構造と発達は生物学的機序のもとにコントロールされていると考えられています。
  • ヒトORサブタイプは400がインタクトに(発現すると考えられる状態で)存在し(Mainland et al., 2014)、この2糸球体から1へのORの原則により800糸球体の存在が予測される反面、ヒトの死後解剖の研究から、人間のOB数から考えられるより多い5,500糸球体を示唆する知見があります(Maresh et al., 2008)。
  • 匂いのコーディングまたは表現がこれらの糸球体全体の時空間活動パターンに依存することは広く受け入れられています(Axel、1995、Bozza and Mombaerts、2001、Buck、1996、Johnson and Leon、2007、Mori et al., 2006、Zou et al al., 2009)。
  • さらに、複雑な神経間(Luskin and Price、1983)および糸球体内(Grobman et al., 2018)に構成されるOB神経解剖学は、拡張された匂いコーディング(Linster and Cleland、2009、Schoenfeld)のための高度に専門化された神経基質を形成します(クリーランド、2005、シェパードら、2007)。