Le nerf olfactif est purement sensoriel. Les fibres du nerf olfactif naissent dans l'épithélium olfactif de la voûte nasale, de part et d'autre de la cloison nasale. Il y a là cent millions de neurones récepteurs, chacun doté de cils recouverts de microvillosités, sur lesquels passent les molécules inhalées.
L'autre extrémité du neurone bipolaire forme les fibres nerveuses olfactives qui remontent en faisceaux à travers la plaque cribriforme de l'os ethmoïde pour faire synapse avec les dendrites des cellules mitrales du bulbe olfactif. Les axones des cellules mitrales et des cellules touffues voisines forment le tractus olfactif avec les fibres du bulbe olfactif opposé. Ce dernier passe sous le côté du lobe frontal et se termine dans le lobe temporal médian du même côté.
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