En este orden de ideas, dentro de los bulbos olfatorios, las terminaciones axónicas de los receptores olfatorios (las neuronas de primer orden) hacen sinapsis con las dendritas y cuerpos celulares de las neuronas de segundo orden en la vía olfatoria. Por lo que, los axones de las neuronas del bulbo olfatorio se extienden en sentido posterior y constituyen el tracto olfatorio. Por otra parte, algunos de los axones del tracto olfatorio se proyectan hacia el área olfatoria primaria, localizada en la superficie inferior y medial del lóbulo temporal, y es el sitio donde comienza la percepción consciente del olor.
En consecuencia, las sensaciones olfatorias son las únicas sensaciones que llegan a la corteza cerebral sin hacer sinapsis previa, en el tálamo. Por otro lado, otros axones del tracto olfatorio se proyectan hacia el sistema límbico y al hipotálamo, y de estas conexiones dependen nuestras respuestas emocionales y evocadas por la memoria a los olores. Algunos ejemplos son la excitación sexual que produce oler ciertos perfumes, las náuseas por el olor de una comida que alguna vez causó una enfermedad o un recuerdo de la infancia evocado a partir de un olor.
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