Het vomeronasale orgaan of het Jacobson- orgaan is een chemoreceptororgaan dat deel uitmaakt van het reuksysteem van veel dieren en zich bevindt in een soort kraakbeenachtige capsule, gescheiden van het belangrijkste reukepitheel.
Dit orgaan, dat deel uitmaakt van het accessoire olfactorische systeem, wordt aangetroffen bij de meeste amfibieën, reptielen en niet-primaten, maar is afwezig bij vogels, volwassen catarrhine-apen en apen.
Jacobson's orgel in reptielen (Bron: Dario Aralezo via Wikimedia Commons)
Het accessoire olfactorische systeem is verantwoordelijk voor de sensorische perceptie van chemische verbindingen die verband houden met sociaal en voortplantingsgedrag bij veel gewervelde dieren; daarom zijn er verschillende families van receptoren geassocieerd met dit systeem.
Het vomeronasale orgaan, als het belangrijkste orgaan van het accessoire olfactorische systeem of het vomeronasale systeem, neemt stimuli waar en verwerkt deze. Het bevat een sensorisch epitheel dat niet direct wordt blootgesteld aan de lucht, dus het heeft een "pomp" -mechanisme nodig om het te vullen met slijm waar de moleculen die verantwoordelijk zijn voor de geur zijn ingebed.
Dit orgaan werd in 1811 ontdekt door de Deense anatoom Ludvig Jacobson en sommige auteurs beschrijven het als een cluster van sensorische cellen die in de neuskamer aanwezig zijn en die geurdeeltjes uit verschillende bronnen kunnen detecteren.
Histologie
Jacobson's orgel heeft een buisvormig uiterlijk. Het wordt gedeeld door het neustussenschot (dat deel uitmaakt van het kraakbeenachtige botskelet dat de twee neusgaten scheidt en de neus zijn vorm geeft) en elke kant heeft een halvemaanvormig lumen.
Dit orgaan wordt omsloten door een kraakbeenachtige capsule die via een kanaal aan de basis ervan met de neusholte is verbonden. Bij sommige vleesetende en hoefdieren maakt het verbinding met de mondholte via wat bekend staat als het nasopalatinekanaal.
Het halvemaanvormige lumen is bekleed met receptorneuronen en is gevuld met vloeistof geproduceerd door de vomeronasale klieren. Aan de zijkanten van het lumen bevinden zich een groot aantal bloedvaten en neusbijholten die zijn verbonden met neuronen van het autonome zenuwstelsel.
De zenuwvezels van het autonome zenuwstelsel zijn verantwoordelijk voor het induceren van vasodilatatie en vasoconstrictie, waardoor het met chemicaliën beladen slijm in het lumen kan worden "gepompt".
Deze zenuwvezels lopen, samen met een groep cellen die gonadotropine-releasing hormoon (GnRH) uitscheiden, van de nasale placode naar de hersenen, naar en van waar ze specifieke sensorische signalen sturen.
In het lumen van het vomeronasale orgaan bevindt zich een pseudo-gestratificeerd epitheel, waarin ten minste drie soorten regeneratieve cellen worden onderscheiden, die verantwoordelijk zijn voor veel van de transmissiefuncties van dat orgaan.
Kenmerken
Het vomeronasale orgaan heeft, zoals vermeld, belangrijke functies bij de verwerking van de chemische berichten die zijn gecodeerd in de geurmoleculen, vooral die met betrekking tot seksuele activiteit en agressief en territoriaal gedrag.
Schema van het neurobiologische circuit van het seksuele gedrag van een vrouwelijk zoogdier en de deelname van het vomeronasale orgaan (Bron: Yohan Castel via Wikimedia Commons)
Veel dieren gebruiken dit orgaan om hun perceptie van de omgeving om hen heen te verbeteren en hun mogelijkheden tijdens de jacht te vergroten.
Bij honden
Het vomeronasale orgaan bij honden bestaat uit twee langwerpige met vloeistof gevulde "zak" -achtige structuren die uitkomen in de mond en neus. Het bevindt zich op het gehemelte (het "dak" van de mond), achter de bovenste snijtanden.
De olfactorische receptoren in de neusholte zijn anders dan die geassocieerd met het Jacobson-orgaan bij honden. In het eerste geval hebben de zenuwcellen van het reukepitheel dendrieten met met trilharen gevulde uiteinden die zijn bekleed met slijm.
De sensorische neuronen van het vomeronasale orgaan hebben daarentegen geen trilharen, maar hebben eerder een celoppervlak gevuld met microvilli.
Net als bij andere dieren, sturen zenuwvezels die zijn verbonden met het vomeronasale orgaan zenuwimpulsen gerelateerd aan seksueel en sociaal gedrag naar de hypothalamus, vooral gerelateerd aan feromonen.
Bij katten
Bij katten bevindt het vomeronasale orgaan zich in het onderste deel van de neusholte en is het een bilaterale formatie in nauwe samenhang met de maxillaire en snijtandbeenderen. Het laterale gebied van het orgel wordt in het neusslijmvlies ingebracht.
De functie van het Jacobson-orgaan bij katachtigen lijkt sterk op die van andere dieren, daarom is het gerelateerd aan sociaal en reproductief gedrag en ook aan territorialiteit en voeding.
In mensen
De aanwezigheid van het vomeronasale orgaan bij de mens werd voor het eerst gesuggereerd door de Duitse anatoom Ruysch, die het observeerde nabij het neustussenschot van een zuigeling.
Er zijn echter mensen die menen dat de ontdekking van dit orgaan bij mensen te danken is aan Kölliker, die er in 1877 een diepere beschrijving van gaf.
Het vomeronasale orgaan bij mensen heeft een buisvormige kanaalachtige structuur, met een "blinde" opening in de neusholte die gemakkelijk waarneembaar is in histologische secties van het neustussenschot. Het is prominent aanwezig in de foetale toestand, maar heeft een bijna rudimentair uiterlijk bij volwassenen.
In tegenstelling tot andere dieren wordt het Jacobson-orgaan bij de mens niet geassocieerd met zenuwvezels of sensorische neuronen en de grootte en vorm kan aanzienlijk variëren van persoon tot persoon.
Kenmerken
De functies van dit orgaan bij mensen zijn nog steeds onderwerp van diepe discussie. Blijkbaar hebben de genen die coderen voor sommige eiwitten die betrokken zijn bij de signaaltransductieprocessen in het vomeronasale orgaan van andere soorten, bij mensen mutaties die niet-functionele producten opleveren.
Bovendien zijn er geen accessoire reukbollen die verantwoordelijk zijn voor de ontvangst van enige vorm van informatie van de receptorcellen van het Jacobson-orgaan, dus wordt aangenomen dat het geen sensorische functies vervult.
Sommige onderzoekers hebben, ondanks al het bovenstaande, zeker bewijs gevonden dat suggereert dat dit orgaan bij mensen eerder endocriene functies vervult, die bij geen enkel ander dier zijn gerapporteerd.
In andere levende wezens
Bij de meeste dieren met een goed ontwikkeld Jacobson-orgaan, zoals reptielen, wordt het in de mondholte aangetroffen en is de tong verantwoordelijk voor het inbrengen van de geurdeeltjes van buiten naar de mond, waardoor perceptie.
Ongeacht het mechanisme van "binnenkomst" van de geurige moleculen in het Jacobson-orgaan, zodra ze in contact komen met hun specifieke receptoren (gelegen op het oppervlak van de sensorische cellen), triggeren deze de hersensignaleringsroute.
Slangen zijn een goed voorbeeld van een diersoort met een goed ontwikkeld vomeronasaal orgaan, omdat ze het gebruiken om zichzelf ruimtelijk te lokaliseren wanneer ze het spoor van een prooi volgen.
Krokodillen en sommige waterdieren (zoogdieren, reptielen en sommige vissen) hebben dit type chemoreceptororgaan niet.
Referenties
- Bertmar, G. (1981). Evolutie van vomeronasale organen bij gewervelde dieren. Evolution, 35 (2), 359-366.
- D'Aniello, B., G, S., Scandurra, A., & Pinelli, C. (2017). Identificatie van het accessoire reuksysteem en mediale amygdala bij de zebravis. Frontiers in Neuroanatomy, 70, 1–3.
- Gillingham, C., & Clark, L. (1981). Snake tong-flicking: overdracht mechanica naar Jacobson's orgel. Hond. J. Zool. , 59, 1651-1657.
- Keverne, E. (1999). Het Vomeronasal-orgel. Science, 286, 716-720.
- Miller, LR en Gutzke, WHN (1999). De rol van het vomeronasale orgaan van crotalines (Reptilia: Serpentes: Viperidae) bij de detectie van predatoren. Dierlijk gedrag, 58, 53-57.
- Naser G, A., Fullá O, J., Varas P, MA, en Nazar S, R. (2008). Het menselijke vomeronasale orgaan. Journal of Otorinolaryngology and Head and Neck Surgery, 68 (2), 199–204.
- Noble, GK, & Kumpf, KF (1936). The Pedagogical Seminary en Journal of Genetic Psychology. De functie van Jacobson's orgel in hagedissen. Genetische psychologie, 371-382.
- Plopper, CG en Harkema, JR (2005). Het ademhalingssysteem en het gebruik ervan in onderzoek. In The Laboratory Primate. Elsevier Limited.
- Salazar, I., Quinteiro, PS, Cifuentes, JM en Caballero, TG (1996). De vomeronasal van de kat. J. Anat. , 188, 445-454.
- van Hartevelt, TJ, & Kringelbach, ML (2012). Het olfactorische systeem. In The Human Nervous System (Third Edit, pp. 1219-1238). Elsevier.
- Yoo, S., Ryu, S., Kim, S., Golebiowski, J., Soo Han, H., & Moon, C. (2017). Geur. In Reference Module in Neuroscience and Biobehavioral Psychology (pp. 1-7). Elsevier Inc.
- Zug, G. (nd). Encyclopaedia Britannica. Opgehaald op 12 oktober 2019, van britannica.com