觸角葉是昆蟲中主要的嗅覺腦區(一級腦區)。它位於昆蟲大腦中,呈球形的副腦橋神經纖維網,接收來自觸角和口部的嗅覺感受神經元的輸入。功能上,觸角葉與脊椎動物中的嗅球相似。 [1]研究者們可以通過解剖昆蟲大腦、成像或進行體內電生理記錄來研究昆蟲大腦的解剖結構和生理功能。

結構

編輯

在昆蟲中,嗅覺通路始於觸角(雖然一些昆蟲如果蠅在身體的其他部位也有嗅覺感受神經元)。感覺神經元將來自氣味分子對觸角的刺激信息傳遞到觸角葉。[2] 觸角葉由稱為嗅小球的密集神經細胞組成,與其他兩種神經元(突觸後主要神經元,也稱為投射神經元,以及局部中間神經元)發生突觸連接。 [2]每個嗅覺感受神經元都表達一種特定的氣味受體類型,並且與同樣表達該受體類型的其他嗅覺感受神經元定位於相同的嗅小球,因此每個嗅小球容納了特定受體類型的所有或大部分感覺神經元。 [1] [3] [4] 嗅小球的數量和特徵因物種而異,大多數物種在觸角葉中具有40到160個可單獨識別的嗅小球。[2] 例如,蚊子有32個嗅小球,[2]果蠅觸角葉有43個嗅小球,蟑螂則有203個嗅小球。 [5]抑制性的局部神經元突觸僅存在於觸角葉內。投射神經元通常從單個嗅小球接收信息,並傳遞到更高級的腦中樞,如蕈形體和側角。 [6] [7] [8] 嗅覺受體神經元、局部神經元和投射神經元之間的相互作用,將感覺神經元輸入的信息重新編碼為時間與空間的信息,並將其發送到更高級的腦中樞。 [9] [10]



  1. ^ 1.0 1.1 Scott, Kristin; Brady, Roscoe; Cravchik, Anibal; Morozov, Pavel; Rzhetsky, Andrey; Zuker, Charles; Axel, Richard. A Chemosensory Gene Family Encoding Candidate Gustatory and Olfactory Receptors in Drosophila. Cell. March 2001, 104 (5): 661–673. PMID 11257221. S2CID 13677779. doi:10.1016/S0092-8674(01)00263-X. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 B. S. Hansson & S. Anton. Function and morphology of the antennal lobe: new developments. Annual Review of Entomology. 2000, 45: 203–231. PMID 10761576. S2CID 11846340. doi:10.1146/annurev.ento.45.1.203. 
  3. ^ Leslie B. Vosshall, Allan M. Wong & Richard Axel. An olfactory sensory map in the fly brain. Cell. 2000, 102 (2): 147–159. PMID 10943836. S2CID 17573876. doi:10.1016/S0092-8674(00)00021-0. 
  4. ^ Gregory S. X. E. Jefferis, Elizabeth C. Marin, Reinhard F. Stocker & Liqun Luo. Target neuron prespecification in the olfactory map of Drosophila (PDF). Nature. 2001, 414 (6860): 204–208 [2023-05-20]. Bibcode:2001Natur.414..204J. PMID 11719930. S2CID 4431800. doi:10.1038/35102574. (原始內容存檔 (PDF)於2012-10-24). 
  5. ^ Watanabe, Hidehiro; Nishino, Hiroshi; Mizunami, Makoto; Yokohari, Fumio. Two Parallel Olfactory Pathways for Processing General Odors in a Cockroach. Frontiers in Neural Circuits. 5 May 2017, 11: 32. PMC 5418552 . PMID 28529476. doi:10.3389/fncir.2017.00032 . 
  6. ^ Mark Stopfer, Vivek Jayaraman & Gilles Laurent. Intensity versus identity coding in an olfactory system. Neuron. 2003, 39 (6): 991–1004. PMID 12971898. S2CID 12813651. doi:10.1016/j.neuron.2003.08.011. 
  7. ^ Gronenberg, W.; López-Riquelme, G.O. Multisensory convergence in the mushroom bodies of ants and bees. Acta Biologica Hungarica. February 2014, 55 (1–4): 31–37. PMID 15270216. doi:10.1556/ABiol.55.2004.1-4.5. 
  8. ^ López-Riquelme, G.O. Odotopic afferent representation of the glomerular antennal lobe organization in the mushroom bodies of ants (Hymenoptera: Formicidae): Comparisons between two species. TIP Revista Especializada en Ciencias Químico-Biológicas. June 2014, 17 (1): 15–31. doi:10.1016/S1405-888X(14)70317-1. 
  9. ^ Gilles Laurent. Olfactory network dynamics and the coding of multidimensional signals. Nature Reviews Neuroscience. 2002, 3 (11): 884–895. PMID 12415296. S2CID 17379080. doi:10.1038/nrn964. 
  10. ^ Mark Stopfer & Gilles Laurent. Short-term memory in olfactory network dynamics. Nature. 1999, 402 (6762): 664–668. Bibcode:1999Natur.402..664S. PMID 10604472. S2CID 4366918. doi:10.1038/45244.