Welk type receptor zijn de meeste ORs en wat is hun structurele kenmerk?
Click to see answer
De meeste ORs zijn G‑protein coupled receptors (GPCRs) met 7 trans‑membrane helices.
Click to see question
Welk type receptor zijn de meeste ORs en wat is hun structurele kenmerk?
De meeste ORs zijn G‑protein coupled receptors (GPCRs) met 7 trans‑membrane helices.
Waarom hebben mensen een andere OR‑repertoire dan andere zoogdieren?
Mensen hebben relatief minder ORs en veel OR‑loci vertonen polymorfismen (SNPs), waardoor individuele verschillen in receptorrepertoires ontstaan.
Hoeveel verschillende olfactory receptors (ORs) zijn er ongeveer en waarom is dat belangrijk?
Ongeveer 400 ORs worden genoemd; door combinatorische activatie kan dit aantal aanleiding geven tot de herkenning van veruit meer geurvarianten.
Wat betekent het epitoop‑concept in geurherkenning?
Het epitoop‑concept stelt dat receptoren niet één molecuul herkennen maar korte herkenningsgroepen (epitopen) van moleculen; combinaties van receptoren lezen zo de geur.
Wat is de rol van olfactory-binding proteins bij geurdetectie?
Olfactory-binding proteins maken lipofiele geurstoffen oplosbaar en transporteren ze naar de receptorcellen; ze beïnvloeden ook de kinetiek (plakken/loslaten) van geurliganden.
Hoe verklaren we dat mensen vaak vergelijkbare geurvoorkeuren hebben ondanks variatie in ORs?
Door leren, redundantie (andere receptoren kunnen een geur deels waarnemen) en dat enkel bij lage concentraties verschillen zichtbaar worden; sommige geuren (bv. asperges, musk) tonen polymorfisme in detectie.
Waar bevinden olfactory receptorcellen (ORCs) zich en hoe verbinden ze met de hersenen?
ORCs liggen in het olfactorisch epitheel van de neus; hun axonen groeien door de cribriform plate naar de olfactory bulb (glomera).
Wat is retronasale smaak en hoe beïnvloedt verkoudheid dit?
Retronasaal: bij doorslikken komen smaakmoleculen in de neusruimte waardoor geur bij smaakbetekenis hoort; bij verkoudheid blokkeert slijm dit en vermindert smaakervaring.
Hoe verandert de firing rate van ORCs met concentratie en wat codeert dat?
De firing rate van ORCs stijgt logaritmisch met geurkonsentratie; dit encodeert vooral de hoeveelheid (kwantiteit) van de geur.
Hoe vaak worden ORCs vervangen en waarom?
ORCs worden continu vervangen, ongeveer elke 30–90 dagen, omdat ze blootstaan aan de buitenwereld en slijtage ondergaan.
Beschrijf kort de signaaltransductieroute van OR‑binding naar depolarisatie.
Geurmolecuul bindt OR → activeert G‑proteïne → verhoogt cAMP via adenyl cyclase → cAMP opent ionkanalen (Na+/Ca2+ influx) → veroorzaakt Cl‑efflux (omdat intracellulaire Cl hoog is) → depolarisatie.
Welke rol speelt Cl‑efflux in ORC‑depolarisatie?
Een hoge intracellulaire Cl‑concentratie zorgt ervoor dat wanneer Cl‑kanalen openen er Cl‑efflux optreedt, wat bijdraagt aan depolarisatie van de ORC.
Wat is de moleculaire basis van adaptatie in ORCs?
Bij langdurige stimulatie neemt Ca2+ binnen via cAMP‑gemedieerde kanalen, Ca bindt CaM, dit activeert PDE (phosphodiesterase) die cAMP afbreekt → minder cAMP → minder kanaalopeningen → tijdelijke desensitisatie.
Waarom is adaptatie belangrijk voor geurherkenning?
Adaptatie vermindert gevoeligheid voor achtergrondgeuren zodat nieuwe of veranderende geuren sneller en betrouwbaarder gedetecteerd en herkend worden.
Wat betekent het dat ORCs 'breed' of 'soms nauw' getuned zijn?
De meeste ORCs zijn breed getuned (gevoelig voor verschillende moleculen met verschillende affiniteiten), maar er bestaan ook nauw getunede ORCs die selectief op weinig liganden reageren.
Waarom convergeren ORCs met dezelfde OR naar dezelfde glomerulus?
Convergentie van ORCs met dezelfde OR naar één glomerulus verbetert de signaal‑/ruisverhouding en maakt betrouwbare detectie van een echte stimulus mogelijk.
Wat is de zonale expressie in de olfactory bulb?
De olfactory bulb toont een zonale (gezoneerde) organisatie van expressie en glomeruli, maar de reden voor deze zonering is nog onbekend.
Noem de hoofdceltypen in de olfactory bulb en hun functies.
Belangrijkste celtypen: ORNs (sensorische input), peri‑glomerulaire cellen (meestal inhibitoir, verbinden glomeruli), mitral/tufted cells (2e orde output naar cortex), en granule cells (GABAerg interneuronen voor recurrente inhibitie).
Wat is de functie van peri‑glomerulaire cellen in contrastversterking?
Peri‑glomerulaire cellen geven inhibitie binnen en tussen glomeruli, waarmee ze lokale contrastversterking realiseren zodat overlappingen tussen geursignalen gescheiden worden.
Hoe werken granulecellen in recurrente netwerken binnen de OB?
Granulecellen geven GABAerge inhibitie op mitral/tufted cells; omdat inhiberende neuronen ook onderling beïnvloed worden ontstaat een recurrent network dat remming, synchronisatie en fijnregeling mogelijk maakt.
Welke drie hoofdrollen vervult het recurrente netwerk in de OB?
Het recurrente netwerk zorgt voor (1) fijnregeling (voorkomen overstimulatie), (2) synchronisatie (neuronen oscilleren samen) en (3) patroonherkenning/contrastverbetering.
Wat is een odotopic/chemotopic kaart in de OB?
Een odotopic/chemotopic map is een ruimtelijke representatie in de OB waarbij bepaalde geuren specifieke activatiepatronen (plaatsen) veroorzaken, zichtbaar met calcium‑imaging.
Hoe wordt zowel geurkwaliteit als -kwantiteit ruimtelijk weergegeven?
Kwaliteit wordt weergegeven door welke cellen actief zijn (patroon) en kwantiteit door de mate van activatie: bij hogere concentratie worden ook minder gevoelige cellen geactiveerd waardoor dezelfde kaart meer uitgebreid/sterker wordt.
Waar komen nieuwe neuronen voor de OB vandaan en wat is het belang hiervan?
Nieuwe neuronen ontstaan uit stamcellen in de subventriculaire zone (SVZ), migreren via de RMS naar de OB; dit vervangt vooral interneuronen en roept vragen op over hoe herkenning stabiel blijft ondanks rewiring.
Welke ritmes ontstaan in de OB bij geuren en wat is hun functie?
Geurstimulatie induceert karakteristieke ritmes: theta (langzaam, fase‑gelinkt aan ademhaling), beta en gamma (sneller). Deze oscillaties timen wanneer actiepotentialen kunnen optreden en helpen codering/communicatie.
Wat is een subthreshold oscillatie en waarom belangrijk?
Een subthreshold oscillatie is een ritmische fluctuerende membraanpotentiaal onder de spike‑drempel; het beïnvloedt de probabiliteit en timing waarop een neuron vuur.
Welke eigenschappen hebben theta-, beta- en gamma‑banden in het olfactorische systeem?
Theta (1–12 Hz): fase‑geklonken aan ademhaling; Beta (15–30 Hz): aanwezig in bulb & cortex, neemt toe bij leren; Gamma (40–100 Hz): geassocieerd met hogere acuiteit en aanwezig in bulb/AL/MB.
Hoe helpt temporele structuur (oscillaties) bij het onderscheiden van overlappende geuren?
De temporele structuur creëert tijdvensters en fase‑relaties waardoor zeer gelijkaardige/spatieel overlappende patronen separabel worden doordat timing van spikes verschilt.
Wat betekent spatio‑temporele codering voor geurrepresentaties?
Spatio‑temporele codering betekent dat een geur wordt gerepresenteerd als een traject in een hoge‑dimensionale phase space, waarbij activatie over neuronen verandert in de tijd en zo unieke paden vormt.
Hoe construeren onderzoekers een PN‑phase‑space traject praktisch?
Ze meten PN‑activiteit op opeenvolgende tijdstippen (vectoren van fire rates) en verbinden deze punten in tijd om zo een traject in PN phase space te krijgen dat een geur karakteriseert.
Wat is de rol van PNs, KCs en LHIs in het feed‑forward circuit van geurlezing?
PNs sturen informatie naar KCs (cortex); meerdere PNs (minstens ~10) zijn nodig om een KC te activeren. Tegelijk activeren PNs LHIs die KCs inhiberen, waardoor er slechts een klein tijds‑/spatiaal venster is voor KC‑activatie.
Waarom is timing relatief tot oscillatie belangrijk voor KC‑activering?
Omdat KCs alleen binnen een smal venster door voldoende samen vallende PN‑inputs kunnen worden geactiveerd; timing ten opzichte van oscillatie bepaalt welke inputs samenvallen en dus welke KCs vuren.
Wat toont convergente evolutie tussen insecten en vertebraten in olfactie?
Ondanks verschillen is er convergentie: zowel insecten (antennal lobe → MB/KCs) als vertebraten (OB → piriform/ cortex) gebruiken combinatorische en temporale codering en oscillaties voor geurrepresentatie en geheugen.
Hoe verschillen insecten qua olfactorische architectuur van vertebraten?
Insecten hebben minder neuronen maar vaak meer gespecialiseerde circuits; Kenyon‑cellen in de mushroom body ontvangen meerdere PN‑inputs en werken vergelijkbaar als vertebrale cortex (associatie/ geheugen).
Wat is het belang van de piriform cortex in geurverwerking?
De piriform cortex encodeert moleculaire features van geuren en vormt associaties (odor–place maps) die gedrag en geheugen koppelen.
Hoe verloopt de verbinding van OB naar hogere cortexgebieden?
Signaal: ORC → OB (mitral/tufted) → piriform cortex (tweede synaps) → grote delen naar frontale cortex en via thalamus naar orbitofrontale cortex voor integratie met smaak.
Waarom wordt de thalamus grotendeels omzeild in het olfactorische pad?
Het olfactorische systeem is evolutionair oud en bypassed grotendeels de thalamus; directe OB→cortex‑projecties geven snelle verwerking en integratie.
Welke rol speelt de amygdala in geurverwerking bij dieren?
Een feromoongebied in de OB projecteert naar de amygdala die emotionele en aangeboren gedragsreacties op geuren initieert.
Wat doet de orbitofrontale cortex in geur‑ en smaakervaring?
De orbitofrontale cortex integreert meerdere sensorische modaliteiten (geur, smaak, zicht) en levert de subjectieve beleving van 'lekker/vies' en top‑down modulatie.
Hoe goed kunnen mensen componenten in een geurmix identificeren en wat zegt dat over representatie?
Experts herkennen vaak 2–3 componenten goed, maar bij 4–5 neemt herkenning sterk af; echter het brein hoeft niet alle onderdelen op te sommen omdat cross‑fire patronen leiden tot specifieke geursamentrekkingen.
Waarom is de volledige temporele gebeurtenis belangrijk voor geurcomputatie?
Omdat trajecten in tijd helpen overlappende of soortgelijke geuren van elkaar te scheiden, verhoogde gevoeligheid voor veranderingen en cruciaal voor discriminatie van verwant/stinkend vs vers.
Geef een kort samenvattend verschil tussen kwaliteit en kwantiteit van geurcodering.
Kwaliteit: welke receptoren/cellen zijn actief (ruimtelijk patroon). Kwantiteit: mate van activatie/firing rate en rekrutering van minder gevoelige cellen bij hogere concentraties.
Noem één vraag die blijft bestaan over rewiring en vervanging van ORCs.
Hoe blijft geurherkenning stabiel ondanks constante vervanging en rewiring van ORCs en interne netwerken in de OB?
