Читать книгу Die geheime Macht der Düfte - Robert Müller-Grünow - Страница 11

„Wenngleich die Nas’, ob spitz, ob platt, zwei Flügel – Nasenflügel – hat, so hält sie doch nicht viel vom Fliegen; das Laufen scheint ihr mehr zu liegen.“ So der Humorist Heinz Erhardt über unser Riechorgan, das in Wahrheit so viel mehr zu leisten vermag, als lediglich zu laufen.

Und der französische Schriftsteller Cyrano de Bergerac, selbst mit einer großen Nase gesegnet, wusste:

„Eine große Nase ist das Zeichen eines geistreichen, ritterlichen, liebenswürdigen, hochherzigen, freimütigen Mannes und eine kleine ist ein Zeichen des Gegenteils.“

Auch wenn ein Rückschluss vom Äußeren der Nase auf den Charakter ihres Besitzers eher fragwürdig ist, hatte der Franzose in einem Punkt Recht: Der Geruchssinn ist etwas höchst Individuelles.

Wann wir anfangen zu riechen …

Der Geruchssinn entwickelt sich bereits sehr früh. Schon im Mutterleib ist der Mensch in der Lage zu riechen. In der 28. Schwangerschaftswoche sind die für das Riechen zuständigen Nervenbahnen ausgereift, das Ungeborene riecht über das Fruchtwasser und die Nasenschleimhaut. Je weiter die Schwangerschaft fortschreitet, umso intensiver kann der Embryo Gerüche wahrnehmen. Bis er zum Ende hin fast all das riechen kann, was seine Mutter an Gerüchen wahrnimmt. Wie funktioniert das? Die Plazenta der Mutter lässt durchaus Geruchsmoleküle in das Fruchtwasser gelangen. Mit ihm landen diese Moleküle letztlich bei den Rezeptoren in der Nase des Fötus und werden in dessen Gehirn weitergeleitet. Der spezifische Geruch des Fruchtwassers ist dem Baby derart vertraut, dass Neugeborene, die in ihren ersten Lebensstunden nicht gewaschen wurden, besonders gerne am eigenen Daumen saugen, um sich zu beruhigen. Als Ursache vermuten die Forscher, dass sie der bekannte Geruch des Fruchtwassers, der noch an ihren Händen haftet, zur Ruhe bringt.

Wer sind die wahren Supernasen?

Im Vergleich zu vielen anderen Lebewesen haben wir Menschen keine besonders feine Nase. Man könnte sogar sagen, wir sind fast riechblind. Hunde dagegen verfügen über einen außerordentlichen Geruchssinn. Sie erkennen selbst sehr alte Gerüche und können diese unterscheiden. Ein Hund kann in wenigen Sekunden einen Geruch aufnehmen und ihm kilometerweit nachspüren. Nicht zufällig haben Hunde Spürnasen; die Nase des Hundes ist wesentlich empfindlicher als die unsere. Das liegt an der Anzahl der Riechzellen, die jedoch bei verschiedenen Hunderassen sehr unterschiedlich ist. Je länger die Hundeschnauze, desto besser das Riechvermögen. Ein Dackel beispielsweise besitzt rund 125 Millionen Riechzellen, ein Schäferhund 220 Millionen. Als Riechzellen bezeichnet man die Zellen, die für den Geruchssinn zuständig sind. Sie befinden sich in der Riechschleimhaut, die beim Menschen nicht viel größer ist als eine Briefmarke. Die Zellen dieser Nasengegend sind mit spezifischen Rezeptoren zur Erkennung von Gerüchen ausgestattet. Der Mensch besitzt etwa 350 Geruchsrezeptoren und 10 Millionen Riechzellen. Der Hund indes verfügt über rund 1 200 Geruchsrezeptoren.

Forscher haben herausgefunden, dass das Riechvermögen des Hundes etwa eine Million Mal besser ist als das des Menschen. Ein weiterer Grund neben der hohen Zahl der Riechzellen: Hunde können in kurzen Atemzügen bis zu 300 Mal in der Minute atmen. Dadurch werden die Riechzellen ganz besonders intensiv mit immer neuen Sinneseindrücken versorgt. Auch ist der Bereich im Gehirn, der beim Hund die Geruchseindrücke verarbeitet, wesentlich größer als beim Menschen. Dadurch können Hunde Gerüche viel differenzierter voneinander unterscheiden. Dafür sind schon die kleinsten Mengen ausreichend. Das Schnüffeln liefert dem Hund nicht nur Informationen über seine Umwelt, sondern auch über seine Artgenossen. Und über uns Menschen. Hunde können Angst, Stress oder Nervosität bei uns erriechen, da sich bei diesen Gemütslagen unser Körpergeruch ändert.

Zu den Säugetieren mit besonders gutem Riecher zählen auch Nager, wie Mäuse und Ratten. Sie benutzen ihren feinen Geruchssinn unter anderem bei der Familienplanung. Weibliche Mäuse senden durch ihren Urin sogenannte Pheromone aus, durch die jüngere Weibchen nicht zur selben Zeit geschlechtsreif werden wie die dominanten Mäuseweibchen. Umgekehrt ist es bei den männlichen Mäusen. Die Pheromone im männlichen Urin bewirken, dass ein Mäuseweibchen sogar eher geschlechtsreif wird. Dieses Spiel funktioniert jedoch nur, wenn die beiden Mäuse nicht miteinander verwandt sind. Riechen Mäuse Pheromone, werden die Botschaften dieser Sexuallockstoffe an das Gehirn weitergeleitet, das mit diesen Informationen die Geschlechtsorgane und die Geschlechtsreife des Tieres steuern und regeln kann.

Ratten können sogar besser riechen als Hunde. Indische Forscher haben herausgefunden, dass Ratten räumlich riechen können. Sie können genau unterscheiden, ob ein Duft von links oder von rechts kommt, indem sie unterscheiden, durch welches Nasenloch der Geruch zuerst angenommen wurde.

Das US-Forscherteam Linda Buck und Axel Richard entdeckte 1991, dass Ratten mehr als 1 000 Gene für Duftrezeptoren haben. In jedem dieser Gene ist ein Bauplan für einen Rezeptor angelegt, der sich von allen anderen Duftrezeptoren unterscheidet und nur mit ganz bestimmten Duftmolekülen reagieren kann. Zum Vergleich: Der Mensch hat, wie schon erwähnt, nur 350 Rezeptoren. Der Rest ging uns im Laufe der Evolution verloren. Für ihre Arbeit rund um das olfaktorische System wurden die Forscher Buck und Richard im Jahr 2004 mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet.

Auch Haie besitzen einen fantastischen Geruchssinn. Besonders gut riechen sie – wenig überraschend – Blut. Selbst wenn das Blut in einem Verhältnis von eins zu zehn Billionen mit Wasser verdünnt wurde, können es Haie noch wahrnehmen. Zwar hat der Hai den Ruf, der König der Meere zu sein, aber nicht, wenn es um den besten Unterwasserriecher geht. Da ist ihm nämlich der Aal weit voraus. Auf dem Weg zum Laichen in der atlantischen Sargassosee, einem Meeresgebiet östlich von Florida und südlich der Bermudas, legt der Aal bis zu 6 000 Kilometer zurück, geführt durch seinen Geruchssinn. Die Nase ist so fein, dass ein Aal einen Fingerhut mit Rosenwasser in einem See 60 Mal größer als der Bodensee wahrnehmen könnte.

Doch der ungeschlagene Geruchssieger in der Tierwelt ist der Nachtfalter. Er nimmt Gerüche mit seinen Antennen am Kopf wahr. Diese sind so sensibel, dass der Falter bereits reagiert, wenn fünf Moleküle eines Sexuallockstoffs eine Sekunde lang dort landen. Einen feineren Geruchssinn konnte die Wissenschaft bis heute nicht entdecken.

Was ist eigentlich ein Geruch, und was bedeutet Riechen?

Das Wort Geruch, mittelhochdeutsch von „Ruch“, lateinisch „olfactus“, beschreibt die Ausströmungen unserer Umwelt, die wir mit unserer Nase wahrnehmen. Jedes Lebewesen, jede Materie besitzt einen Duft. Ein Holztisch, eine Steinwand – alles gibt Duftmoleküle ab. Textilien, die Menschen tragen, sind dabei wahre Geruchsbomben. Wir nehmen beim Riechen mit jedem Einatmen winzige Moleküle auf, die über die Nasenhöhle bis zur Riechschleimhaut gelangen. Unsere Riechzellen sitzen im oberen Bereich der Nasenhöhle. Damit wir einen Geruch wahrnehmen können, muss das Duftmolekül seine Botschaft an das Gehirn weiterleiten. Diesen Vorgang nennt man „chemoelektrische Transduktion“: nach der chemischen Reaktion eines Duftmoleküls aus der Atemluft mit unseren Riechzellen entsteht ein elektrisches Signal, das unser Gehirn verarbeiten kann. Auf unserer Riechschleimhaut befinden sich Millionen von Zellen, an denen die Duftmoleküle sich auflösen und erfasst werden. Wenn eine Zelle, also ein Rezeptor, ein Duftmolekül erkennt, wird ein Reiz ausgesendet und an den Riechkolben weitergeleitet. Jede Riechzelle ist eine Art Übersetzer. Auf jeder von ihnen sitzen feine Härchen, Zillen genannt. Diese sind mit Geruchsrezeptoren ausgestattet, die als Andockstellen für die Duftmoleküle dienen. Jede Andockstelle passt nur für eine einzige Art von Duftmolekül. Etwa 350 verschiedene Geruchsrezeptoren besitzt der Mensch. Rosenduft zum Beispiel setzt sich aber aus mehr als 500 Bestandteilen zusammen. Trotzdem sind wir in der Lage, die Rose zu riechen, und das gelingt nur durch die Zusammenarbeit aller Rezeptoren. Jeder einzelne Rezeptortyp reagiert auf viele Duftstoffe, aber unterschiedlich intensiv. Daher werden die komplexen Gerüche, wie eben der einer Rose, durch den passenden Kombinationscode aller daran beteiligten Rezeptortypen wahrgenommen. Bevor ein Geruchsmolekül am passenden Geruchsrezeptor andocken kann, muss es sich in dem Riechschleim auflösen. Dieser Kontakt löst in der Riechzelle einen Impuls aus, und das chemische Signal wird blitzschnell in ein elektrisches Signal umgewandelt – die Sprache des Nervensystems.

Der Riechkolben befindet sich am Übergang zum Gehirn. Der Reiz wird vom Riechkolben verarbeitet und löst dabei bestimmte Reaktionen aus. Und zwar dank der etwa 30 000 knäuelartigen Nervengeflechte, der Glomeruli, die die erschnupperten Informationen sammeln und weiterverarbeiten.

Damit wir jedoch mit dem Geruch etwas anfangen können, müssen die Mitralzellen – sie erhielten ihren Namen aufgrund ihrer Ähnlichkeit zu den Bischofsmützen – die Informationen aus den Kontaktstellen – den Glomeruli – hinaus in das Riechhirn leiten. Dort werden sie gebündelt und an das limbische System geschickt, den Sitz unserer Emotionen. Diese Mikroregion der Großhirnrinde wird durch jeden Duft anders aktiviert. Daher spricht man von einer topografischen Karte der olfaktorischen Informationen, kurz einer Geruchskarte im Gehirn.

Wenn die Geruchsinformation im Limbischen System eintrifft, wird sofort ein Gefühl erzeugt. Das können Freude, Wohlbefinden und Zufriedenheit oder Angst sein. Zum Beispiel regt der Geruch von leckerem Essen den Speichelfluss an, oder aber ein Geruch löst einen Brechreiz aus, um uns vor schädlichen Gasen zu schützen. Der Geruchssinn ist sehr empfindlich. Schon die kleinste Änderung in der chemischen Zusammensetzung eines Duftes kann in einer anderen Wahrnehmung resultieren.

Vieles läuft unterbewusst ab. So sendet unser Körpergeruch über Pheromone unsichtbare Botschaften aus, die in erster Linie anziehend wirken, aber auch warnen können.

Auch wenn wir uns in einem Zustand von Angst befinden, wird unser Geruchssinn aktiviert und wir können in diesem Moment besser riechen, wie Elisabeth Krusemark und Wen Li von der University of Wisconsin-Madison herausfanden. Die Ergebnisse ihrer Studie veröffentlichten die Wissenschaftler im Fachmagazin „Chemosensory Perception“. Krusemark und Li ließen vierzehn junge Erwachsene drei verschiedene Gerüche riechen: eine negative Geruchsmischung und zwei als neutral empfundene Duftstoffe wie Anis- und Nelkenduft. Der negative Geruch war Valeriansäure, die faulig riecht. Die Probanden sollten in einem MRI-Scanner die An- oder Abwesenheit eines Geruchs identifizieren. Zudem wurden die Teilnehmer gebeten – immer noch im Scanner –, ihr Angstlevel einzuschätzen. Das Ergebnis: Mit dem Anstieg des Angstlevels stieg die Fähigkeit der Probanden, den negativen Geruch wahrzunehmen. „Die Genauigkeit, mit der die Teilnehmer negative Gerüche wahrnahmen, stieg systematisch mit ihrer Angst“, resümieren Krusemark und Li. Diese erhöhte sensorisch-emotionale Verbindung könnte der kritische Mechanismus sein, der uns wachsam gegenüber möglichen Gefahren werden lässt.

Unsere Wahrnehmung von Gerüchen basiert auf zwei Systemen: dem trigeminal-nasalen System und dem olfaktorischen System. Ersteres erkennt nur grobe Düfte, wie etwa reizenden Ammoniak, Rauch oder Säure, wenn sie auf den Trigeminusnerv treffen. So schützt es uns vor ungesunden Dämpfen. Feine Duftstoffe erkennt das trigeminal-nasale System indes nur, wenn der Duft in sehr hohen Konzentrationen vorhanden ist. Für alle anderen Gerüche ist das olfaktorische System zuständig, bestehend aus dem eigentlichen Riechorgan.

Was unsere Nase zu leisten imstande ist, ist gewaltig: Der Neurobiologe Leslie Vosshall und sein Team an der New Yorker Rockefeller University schätzen, dass wir Menschen mindestens eine Billion unterschiedliche Gerüche wahrnehmen können und nicht, wie lange in der Wissenschaft angenommen wurde, nur 10 000 Gerüche.

Warum wir nur schmecken, wenn wir riechen

Ein Bouquet aus saftigen Johannisbeeren und zarten Veilchen mit einer charakteristischen Rauchnote – Weinkenner haben ein fantasievolles Vokabular, um den Geschmack ihres Lieblingsgetränks zu beschreiben. Ohne ihre Nase wären sie allerdings nicht in der Lage, Wein zu beschreiben. Der Geruchssinn ist eng mit dem Geschmackssinn verknüpft, und erst diese Verknüpfung liefert ein differenziertes Geschmackserlebnis. Das kann jeder in einem kleinen Selbstversuch testen.

Übung: Essen ohne zu riechen

Man püriert jeweils Äpfel, Zwiebeln und Kartoffeln und füllt diese in drei kleine Schalen. Die Augen verbinden und die Nase zuhalten oder zuklemmen, und nun versuchen, die drei Lebensmittel am Geschmack zu unterscheiden.

Das Ergebnis: Die drei Breie schmecken nach nichts.

Erst der Geruchssinn lässt uns das Essen schmecken und geschmacklich unterscheiden. Die Nase ist für das Erkennen unterschiedlicher Geschmacksrichtungen zuständig. Sie nimmt den Geruch des Essens auf und unterstützt die wenigen Geschmacksknospen auf der Zunge im Mund. Die Zunge selbst kann nur fünf Geschmacksrichtung unterscheiden: süß, salzig, bitter, sauer und umami – Letzteres ist Japanisch und steht für „fleischig“, „würzig“ oder „wohlschmeckend“. Dabei kann der Geschmack auch individuell sehr unterschiedlich wahrgenommen werden, denn er setzt sich aus einer Kombination aus dem Geschmackssinn, dem Geruchssinn, dem Tastsinn und dem Temperaturempfinden zusammen. 20 Prozent des Geschmacks werden auf der Zunge und 80 Prozent durch den Geruchssinn empfunden.

Damit die Nase sensibler für Gerüche wird, sollte man sie hin und wieder trainieren. Wer sich gezielt Düften aussetzt und versucht, sie zu beschreiben und zu kategorisieren, steigert seine Wahrnehmung und kann die Geruchsinformationen besser benennen.

Früher ging die Forschung davon aus, dass unsere Nase besonders sensibel ist, wenn wir Hunger haben, doch das Gegenteil ist der Fall. Unsere Nase reagiert umso sensibler auf Gerüche, je gesättigter wir sind. Daher haben Menschen mit Übergewicht den besten Riecher. Die Forscher vermuten, dass dies ein unbewusster Prozess ist, mit dem der Körper versucht herauszufinden, welche Nahrung er noch zu sich nehmen kann, um damit den noch offenen Energiebedarf zu decken. Auch wenn wir satt sind, kann unser Körper noch bestimmte Stoffe gebrauchen, und dafür wird unser Geruchssinn sehr sensibel.

Alkohol hemmt unser Nervensystem, doch laut Forschungen des Weizmann Institute of Science im israelischen Rechovot lässt sich die Riechleistung durch Konsum geringer Alkoholmengen sogar steigern. Messungen ergaben einen engen Zusammenhang zwischen dem Blutalkoholspiegel und der Riechleistung. Die Forscher ließen 85 Männer und Frauen einen Saft trinken, der mit Wodka angereichert war. Diese Mischung sorgte im Blut für einen Alkoholanteil zwischen 0,05 und 1,1 Promille. Danach rochen die Testpersonen an Gefäßen mit einem Rosenduftstoff in unterschiedlich hoher Konzentration. Zudem mussten die Testpersonen erst identische und dann verschiedene Gerüche voneinander unterscheiden. Das Ergebnis: Ein geringer Alkoholspiegel bis zu 0,6 Promille schärfte den Geruchssinn. Je höher der Blutalkoholspiegel allerdings darüber hinaus stieg, desto mehr nahm der Geruchssinn ab.

Das Geheimnis der zwei Löcher – linksnasig oder rechtsnasig?

Warum aber sind wir Menschen gleich mit zwei Nasenlöchern ausgestattet? Das liegt zunächst daran, dass der Mensch ein bilateralsymmetrisches Lebewesen ist. Das heißt, er kann – theoretisch – mit einem senkrechten Schnitt in zwei äußerlich spiegelbildlich erscheinende Hälften geteilt werden. Ob die beiden Nasenlöcher auch ein räumliches Riechen ermöglichen, ist unter Experten umstritten. Viele sagen, dazu sei der Abstand zwischen beiden Löchern zu gering.

„Wir können nicht stereo riechen,“ meint etwa Duftforscher Hanns Hatt, Zellphysiologe an der Ruhr-Universität Bochum, „die Informationen, die wir über die beiden Nasenlöcher aufnehmen, werden im Gehirn wieder zusammengeführt.“

Interessant ist aber, dass die Menschheit unterschieden werden kann in Linksnasige und Rechtsnasige. Rechtsnasige benutzen an 80 Prozent des Tages ihr rechtes Nasenloch. In den übrigen 20 Prozent wird auf das andere umgeschaltet. Für Linksnasige gilt das gleiche umgekehrt. Für diese abwechselnde Nutzung hat die Forschung keine abschließende Erklärung. Es wird vermutet, dass sich das eine Loch in der Zeit des Wechsels auf das andere vom anstrengenden Atemluftholen, bei dem es sich selbst reinigt und Erreger abwehrt, einfach mal erholen muss. Den meisten Menschen fällt es schwer, festzustellen, ob sie nun gerade mit dem linken oder dem rechten Nasenloch riechen. Aber vielleicht gelingt es Ihnen?