Der Geruchssinn ist das schnellste Warnsystem des Menschen.

Die Fähigkeit, potenziell bedrohliche Gerüche zu erkennen und darauf zu reagieren, ist eine Voraussetzung für das Überleben unserer und anderer Säugetiere. Mithilfe einer neuen Technik konnten Forscher untersuchen, was im Gehirn passiert, wenn das zentrale Nervensystem entscheidet, dass ein Geruch Gefahr darstellt. Die in PNAS veröffentlichte Studie zeigt, dass negative Gerüche, die mit Unannehmlichkeiten oder Unbehagen verbunden sind, früher verarbeitet werden als positive Gerüche und eine körperliche Vermeidungsreaktion auslösen.

Das Riechorgan nimmt etwa 5 % des menschlichen Gehirns ein und ermöglicht uns, Millionen verschiedener Gerüche zu unterscheiden. Ein Großteil dieser Gerüche wird mit Gefahren für unsere Gesundheit und unser Überleben in Verbindung gebracht, wie etwa der Geruch von Chemikalien und verrottenden Lebensmitteln. Nachdem das Geruchssignal durch die Nase eingeatmet wurde, erreicht es das Gehirn innerhalb von 100 bis 150 Millisekunden. Beim Menschen scheint der Geruchssinn besonders wichtig für die Erkennung und Reaktion auf potenziell schädliche Reize zu sein. Die menschliche Vermeidungsreaktion auf unangenehme Gerüche, die mit Gefahr verbunden sind, wurde lange als bewusster kognitiver Prozess angesehen, aber diese Studie ist die erste, die zeigt, dass sie unbewusst und sehr schnell abläuft.

Welche neuronalen Mechanismen bei der Umsetzung unangenehmer Gerüche in Vermeidungsverhalten beim Menschen eine Rolle spielen, war lange Zeit ein Rätsel. Ein Grund hierfür ist der Mangel an nicht-invasiven Methoden zur Messung von Signalen aus dem Bulbus olfactorius, dem ersten Teil des Riechhirns (wörtlich), mit direkten (monosynaptischen) Verbindungen zu wichtigen zentralen Teilen des Nervensystems, die uns dabei helfen, bedrohliche und gefährliche Situationen und Substanzen zu erkennen und uns daran zu erinnern.

Forscher vom Karolinska Institutet haben nun eine Methode entwickelt, die es erstmals ermöglicht, Signale des menschlichen Riechkolbens zu messen, der Gerüche verarbeitet und sie dann an den Teil des Gehirns weiterleitet, der Bewegung und Vermeidungsverhalten steuert.

Ihre Ergebnisse basieren auf drei Experimenten, bei denen die Teilnehmer gebeten wurden, ihre Erfahrungen mit sechs verschiedenen Gerüchen zu bewerten, einige davon positiv, einige negativ, während die elektrophysiologische Aktivität des Riechkolbens als Reaktion auf jeden Geruch gemessen wurde.

„Es ist klar, dass der Riechkolben spezifisch und schnell auf negative Gerüche reagiert und innerhalb von etwa 300 Millisekunden ein direktes Signal an den Motorkortex sendet“, sagt Johan Lundström, außerordentlicher Professor am Institut für klinische Neurowissenschaften des Karolinska Institutet und einer der Autoren der Studie. „Dieses Signal führt dazu, dass sich die Person unbewusst zurücklehnt und von der Geruchsquelle weggeht.“

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass unser Geruchssinn wichtig für unsere Fähigkeit ist, Gefahren in der Nähe zu erkennen, und dass diese Fähigkeit weitgehend unbewusster abläuft als unsere durch Sehen und Hören vermittelten Reaktionen auf Gefahren.

Die Forschungsarbeit mit dem Titel „Der menschliche Riechkolben verarbeitet die Darstellung von Geruchsvalenzen und gibt Hinweise auf motorisches Vermeidungsverhalten“ wurde in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht.

(Quelle: Qianzhan.com)