Zitrone oder Orange

Biologe Giovanni Galizia erforscht, was in unseren Gehirnen passiert, wenn wir etwas schnuppern. Foto: ddp
Biologe Giovanni Galizia erforscht, was in unseren Gehirnen passiert, wenn wir etwas schnuppern. Foto: ddp

Unter Millionen von Düften kann der Mensch Tausende unterscheiden. Giovanni Galizia ist davon immer wieder fasziniert. Selbst das Schmecken eines Weines sei "hauptsächlich Duft, nicht Geschmack", sagt der Biologe an der Universität Konstanz. Denn beim Geschmack gebe es nur wenige Richtungen wie süß, sauer oder bitter. "Bei allem, was wir trinken oder essen, gehen die Duftsubstanzen über den Rachenraum in die Nase und werden dort analysiert", schildert Galizia.

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22. November 2008, 02:25 Uhr

Der Professor für Zoologie und Neurobiologe koordiniert ein deutschlandweites Duftforschungsprogramm, das Anfang 2009 startet. Bei dem Programm, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) genehmigt wurde, gehe es vor allem darum, "die Duftverarbeitung im Gehirn zu verstehen", erläutert Galizia. Etwa 350 Sinneszellen sorgten dafür, dass der Mensch einen bestimmten Geruch erkennen könne. Verglichen mit der Maus oder dem Hund, die 1000 oder 1200 Duftrezeptoren besitzen, sei der Mensch damit eher ein sogenannter Mikrosmat, also ein kleiner Duftriecher.

Erstaunlich findet der Forscher auch, dass "wir uns an viele Düfte, die wir über Jahrzehnte nicht mehr gerochen haben, trotzdem noch ganz genau erinnern können". Dass der Geruch von Feuer Angst und Flucht auslöst, sei "evolutionär in uns verdrahtet". Galizia betont: "Wir wissen, dass dies zum Teil genetisch bedingt, zum Teil auch angelernt ist - wir wissen jedoch nicht, was dabei die Nervenzellen genau machen."

Da schon wegen der großen Anzahl von Düften nicht ein einzelner der insgesamt 350 Rezeptoren für einen bestimmten Duft - etwa Zitrone oder Rose - verantwortlich sein kann, vermuten die Forscher, dass eine bestimmte Kombination von Sinneszellen das Muster eines bestimmten Duftes erkennt. "Der Kaffeeduft etwa sorgt dafür, dass nicht alle 350, sondern vielleicht nur 100 Rezeptoren aktiv werden", nennt Galizia ein Beispiel und vergleicht dieses Muster mit einem musikalischen Akkord. Wird eine Note verändert, erkennt das Gehirn: Das war keine Zitrone, sondern eine Orange.

Entsprechende Versuche macht der Konstanzer Wissenschaftler mit seiner Arbeitsgruppe seit vielen Jahren mit Honigbienen, die auf ihren Fühlern über 160 Typen von Sinneszellen besitzen. Um herauszufinden, wie das Gehirn die Sinneseindrücke, die von Duftmolekülen verursacht werden, als Duft einer Zitrone oder Orange kategorisiert, werden die Bienen auf ganz bestimmte Düfte trainiert. Das ermöglicht es den Biologen, für jeden Duft ein Muster zu erkennen und dieses von anderen Duftmustern zu unterscheiden.

Motivation für das Duftforschungsprogramm sei auch die praktische Anwendung, betont Galizia. Obwohl beispielsweise Alzheimer keine Geruchskrankheit sei, trete als erstes Symptom der Verlust des Geruchssinns auf. "Wenn wir also verstehen, wie im Gehirn Muster erkannt werden, können wir im Zuge der Forschung vielleicht auch Therapien für bestimmte Krankheiten entwickeln." Eine andere Anwendung sieht Galizia bei Insekten, die ihre Partner über Duft finden, Eier legen und große Schäden anrichten. Wenn deren Duftverarbeitung bekannt sei, könne man auch Techniken entwickeln, wie man Borkenkäfer im Wald oder andere Schädlinge in der Landwirtschaft unter Kontrolle hält.

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