了解嗅觉系统

最近发现的内源性大麻素引发了对其功能的整个研究领域。大麻素在大脑海马体和杏仁体中的作用已被广泛研究，但它们在包括嗅觉系统在内的其他区域的作用在很大程度上仍是一个谜。来自霍华德大学医学院的Thomas Heinbockel教授和他的团队对嗅觉系统中的大麻素进行了研究，以进一步了解鼻子是如何与大脑沟通的。

自20世纪60年代以来，研究人员对药物对体内的影响感到好奇。在调查中的其中一种药物是大麻，并且到80年代后期，研究人员知道大脑中的受体，其可以与称为大麻素称为大麻素的大麻中的某些化合物。这开始解释大麻（或大麻素更精确）的大麻会如何影响大脑，而且还提出了一些有趣的问题：如果只有大麻素只来自外部来源，我们为什么会有这些受体？

终于，在1992年，研究人员找到了答案:事实证明，这些受体比之前认为的更重要;我们体内也有自己的大麻素。由于大麻在本研究中的历史，该系统被命名为endocannabinoid系统。偶然发现的内源性大麻素系统是我们整个身体中最重要的系统之一，负责维持一切的平衡。基本上，如果内源性大麻素系统被破坏，它会影响整个身体，因为它控制着我们的许多日常功能，包括我们的嗅觉。人们已经发现，内源性大麻素系统负责我们身体的许多功能，从睡眠和食欲，生育和认知，仅举几个例子。

我们对脑内肿瘤和杏仁​​群等大脑的地区的理解已经显着进展，但在嗅觉途径中对该系统的研究仍在其早期。对于霍华德大学医学院的托马斯海班克尔教授，嗅觉系统是研究内吲纳曲板系统如何调节大脑与鼻子之间的连接以实现响应的理想场所：在这种情况下，识别出味道。“了解ActioCannabinoid系统的行动可能会阐明Endocannabinoids如何导致感官感知改变，”Heinbockel教授说。

快速响应
对海因伯克尔教授来说，第一步是了解这些基于脂类的大麻素是如何控制神经元活动的。神经元的活动通常非常快，人们认为脂类化合物无法在同一水平上竞争。通过使用各种技术，研究小组发现，在22°C下，内源性大麻素的合成和释放发生在刺激后的75-190毫秒(ms)内，而在37°C下，这个值甚至可以下降到50毫秒。海因伯克尔教授表示:“这几乎比之前认为的快了一个数量级。”“我们的发现表明，脂质信使的动力学可以与神经递质的动力学相媲美，并且可以在类似的快速时间尺度上调节神经元的相互作用。”

逆行信号
从这项工作来看，研究人员能够建立它一旦被释放，EndoCannabinoids就发现附近神经元的受体并迫使它们减少神经递质的释放。这被称为逆行信号传导。Endocannabinoids可以在大脑中的各个区域中以这种方式运作，包括海马，小脑，新古食道和杏仁醛，但嗅觉系统仍然是一个谜。

大脑中的神经元可以很大程度上分成两组。一些导致相邻细胞中的小电流，并且被称为兴奋性神经元，因为它们是“激发”其他神经元;其他人停止邻近的神经元产生电流，并且称为抑制性神经元。在大脑中有这些神经元的平衡很重要 - 如果你的大脑过于兴奋，这可能导致癫痫发作，就像在癫痫中一样。如果你的大脑充满了抑制性神经元，那么他们都无法沟通，你不会在这里。

偶然发现的内源性大麻素系统是我们整个身体中最重要的系统之一。

像大脑的所有区域一样，嗅觉系统中有兴奋性和抑制性神经元:外部簇状神经元是兴奋性的，而肾小球周围的神经元是抑制性的。这些神经元一直在相互交流。让我们想象一下，外部簇状神经元是一个易兴奋的孩子，而肾小球周围神经元是一个试图控制后代的成年人。当孩子处于中度易激动状态时，父母可以时不时地告诉他们冷静下来，孩子也会照做。然而，当孩子变得非常兴奋时，他们开始向父母扔玩具，阻止父母让孩子平静下来，他们继续一段时间的兴奋。就像易兴奋的孩子扔玩具一样，当外部的簇状神经元被另一个神经元刺激时，它开始释放内源性大麻素。它们阻止珠周围神经元(父神经元)抑制外部簇状神经元的兴奋性。外部的簇状神经元继续兴奋，直到邻近的神经元停止对它的刺激。海因伯克尔教授通过添加一种名为AM251的药物来阻断内源性大麻素受体，证实了内源性大麻素的作用。当加入AM251时，肾小球周围神经元(父神经元)抑制了外部簇状神经元(子神经元)的兴奋性活动。 This retrograde signalling allows inhibition to be lifted for a short period of time. Prof Heinbockel thinks this might be key to making the olfactory system more sensitive.

位置是至关重要的
在这个阶段，海因伯克尔教授已经识别出大麻素信号参与了嗅觉系统的调节，但内源性大麻素对嗅觉系统输出的影响仍然是一个谜。二尖瓣细胞在连接嗅球和大脑的其他部分方面至关重要，它们从嗅球发送信号，与大脑的其他区域进行交流，以进行嗅觉识别。

嗅觉系统是研究内源性大麻素系统如何调节大脑和鼻子之间联系的理想场所。

嗅觉系统具有多层结构，从表面到中心依次包括肾小球层、二尖瓣层和颗粒细胞层。肾小球层作为一个神经回路，直接从鼻子接收信息。来自鼻腔的神经元末端聚集成球状结构，称为肾小球。这一层(肾小球层)是突触加工的第一层。下一层的处理发生在二尖瓣层，接着是由颗粒细胞组成的最深层层，颗粒细胞与二尖瓣细胞相连。

谜题的最后一部分涉及了解内纳米尼蛋白如何调节嗅觉系统的输出 - 二尖瓣细胞。令人惊讶的是，Heinbockel教授和他的合作伙伴发现二尖瓣细胞没有大麻素受体，这表明如果二尖瓣细胞受到内突植物的影响，那么它不会通过直接激活。它们假设二尖瓣细胞以间接方式活化，并通过监测二尖瓣细胞的活性来证实这一点，同时刺激着与称为Win 55所谓的内胆碱结构类似的分子的大麻素受体。如预测，赢得55例激发的二尖瓣细胞和大麻素受体被封闭，二尖瓣细胞变得不那么凶猛。研究人员得出结论，从二尖瓣细胞释放的内纳米醛植物抑制了蠕动神经元的抑制，允许二尖瓣在大脑上发送信号。它认为抑制的缓解允许二尖瓣细胞在应对气味时变得更加微调。

海因伯克尔教授令人兴奋的新研究显示了嗅觉系统是如何被内源性大麻素调节的，特别是外部簇状细胞和二尖瓣细胞的活动。对内源性大麻素系统的更好理解，为内源性大麻素如何导致感官知觉的改变提供了更深入的了解。这项研究也将有助于理解神经调节因子信号发生错误的疾病，如抑郁症、成瘾和帕金森氏症。模仿或阻断神经递质的药物被用于治疗这些疾病，因此对神经调质信号的研究将有助于研究人员创造更好的治疗这些疾病的方法。更多的研究将进一步揭示嗅觉系统信号处理的复杂性，并进一步深入了解大脑作为一个整体是如何运作的。