Gerüche und Empfindlichkeit

Der Geruch, der vielleicht primitivste der Sinne, hat einen überraschenden Einfluss auf Wahrnehmung, Emotionen und sogar andere Sinne.

Der warme, nussige Duft von gebackenen Keksen; der starke Stich von Bleichmittel; der saubere, grüne Duft der ersten Frühlingsfliederblüten - diese Düfte mögen einfach erscheinen, aber der Duft beschränkt sich nicht auf die Nase.

Der Geruch ist ein alter Sinn. Alle Lebewesen, einschließlich einzelliger Bakterien, können Gerüche von Chemikalien in ihrer Umgebung wahrnehmen. Gerüche sind schließlich Moleküle, und Geruch ist nur die Wirbeltierversion der chemischen Wahrnehmung.

Trotz seiner Verbreitung und tiefen Wurzeln wird die Bedeutung des Geruchssinns leicht übersehen. Laut dem Psychologen Johan Lundstrom, PhD, Fakultätsmitglied am Monell Chemical Senses Center in Philadelphia, gibt es dafür zwei wichtige Gründe. Der erste ist der Mangel an Worten. Wir können umfangreiche Beschreibungen von Objekten erstellen, indem wir ihre Farben, Formen, Größen und Texturen ausdrücken. Die Sounds kommen mit Lautstärke, Tonhöhe und Ton. Dennoch ist es fast unmöglich, einen Duft zu beschreiben, ohne ihn mit einem anderen bekannten Aroma zu vergleichen. „Wir haben keine gute Sprache für Gerüche“, sagt er.

Zweitens können wir dem Gehirn die Schuld geben. Für alle anderen Sinne werden sensorische Memos direkt an den Thalamus, den "großen Standard des Gehirns", und von dort an die primären sensorischen Kortexe geliefert. Aber die olfaktorische Versorgung geht durch andere Bereiche des Gehirns, einschließlich Gedächtnis- und Emotionszentren, bevor sie den Thalamus erreicht. „In der Neurowissenschaft sagen wir ein wenig beiläufig, dass nichts das Bewusstsein erreicht, wenn man nicht den Thalamus passiert hat“, sagt er. "Für den Geruch haben Sie all diese grundlegende Behandlung, bevor Sie sich des Geruchs bewusst sind."

Diese grundlegende Behandlung ist jedoch nicht die ganze Geschichte. Eine Reihe von internen und externen Faktoren beeinflussen, wie wir einen bestimmten Duft wahrnehmen. Und je mehr Forscher sich dieser oft übersehenen Bedeutung zuwenden, desto interessanter wird das olfaktorische Bild.

Ein Käse unter einem anderen Namen

Grundsätzlich können die Eigenarten der Physiologie Ihren Geruchssinn beeinflussen. Manche Menschen sind gegenüber bestimmten Chemikalien „blind“. Nehmen Sie zum Beispiel Spargel. Viele Menschen bemerken nach dem Verzehr einiger Stängel einen unangenehmen, nach Schwefel riechenden Farbton in ihrem Urin. Aber nicht jeder. Kürzlich berichteten mehrere von Monells Kollegen von Lundstrom in Chemical Senses (Band 36, Nr. 1), dass einige glückliche Menschen mit einer Änderung eines einzelnen Buchstabens in ihrer DNA diesen speziellen Duft nicht riechen können.

Auch der Hungerzustand kann die Geruchswahrnehmung beeinflussen. Forscher der University of Portsmouth in Großbritannien haben gerade in Chemical Senses berichtet, dass Menschen im Allgemeinen empfindlicher auf Gerüche reagieren, wenn sie hungrig sind; Überraschenderweise sind sie jedoch etwas besser darin, bestimmte Lebensmittelgerüche nach einer vollen Mahlzeit zu erkennen. Die Studie ergab auch, dass übergewichtige Menschen viel empfindlicher auf Lebensmittelgerüche reagieren als dünnere Menschen.

Kontext ist auch wichtig. Für die meisten Menschen ist der Geruch von Kuhdung ekelhaft. Aber bei Menschen, die auf Bauernhöfen aufgewachsen sind, kann Dung starke Nostalgiegefühle auslösen. Und während die meisten Amerikaner beim Geruch von Algen die Nase rümpfen, finden die meisten Japaner (die mit Algen auf der Speisekarte aufgewachsen sind) das Aroma ansprechend. „Unsere bisherigen Erfahrungen haben einen sehr starken Einfluss darauf, wie wir Gerüche wahrnehmen“, sagt Lundstrom.

Auch Erwartungen spielen eine Rolle. Versuchen Sie dies, schlägt Lundstrom vor: Verstecken Sie gereiften Parmesankäse in einer Tasse und erzählen Sie einem Freund, dass sich jemand darin erbrochen hat. Sie werden bei dem Geruch zurückschrecken. Aber sag ihnen, es ist fantastischer Käse, und sie werden ohnmächtig. Offensichtlich ist eine Top-Down-Gehirnverarbeitung am Werk. „Man kann von extrem positiv zu extrem negativ werden, indem man einfach das Label ändert“, sagt er.

Dieses Phänomen hat Auswirkungen, die über praktische Witze hinausgehen. Pamela Dalton, PhD, MPH, ebenfalls Fakultätsmitglied bei Monell, entdeckte kürzlich, dass die Erwartungen an einen Geruch tatsächlich die körperliche Gesundheit beeinflussen. Asthmatikern, die oft eine Sensibilität für starke Aromen signalisieren, präsentierte sie einen synthetischen Geruch. Sie sagte der Hälfte der Freiwilligen, dass der Geruch die Asthmasymptome lindern könnte, während der Rest der Meinung war, dass der chemische Geruch ihre Symptome verschlimmern könnte.

Tatsächlich rochen die Probanden einen Rosenduft, von dem bekannt ist, dass er selbst in hohen Konzentrationen harmlos ist. Dennoch sagten Menschen, die dachten, der Geruch sei potenziell gefährlich, sagten, dass sie nach dem Riechen mehr Asthmasymptome hatten. Was Dalton erwartet hatte. Was ihn überraschte, war, dass nicht alles in ihren Köpfen war. Freiwillige, die das Schlimmste erwarteten, erlebten tatsächlich eine Zunahme der Lungenentzündung, während diejenigen, die dachten, der Geruch sei vorteilhaft, dies nicht taten. Noch überraschender war, dass die hohen Entzündungswerte 24 Stunden lang anhielten. Dalton stellte die Forschung auf der Tagung 2010 der Association for Chemorezeption Sciences im April vor. Dalton führt die Reaktion auf Stress zurück. „Wir wissen, dass Stress diese Art von Entzündung hervorrufen kann“, sagt sie. "Aber wir waren ehrlich gesagt überrascht, dass eine einfache Andeutung dessen, was sie rochen, eine so signifikante Wirkung haben kann."

Je genauer Forscher hinschauen, desto mehr stellen sie fest, dass Gerüche unsere Emotionen, unsere Wahrnehmung und sogar unsere Gesundheit beeinflussen. Langsam beginnen sie, die Details zu buchstabieren.

Die Bedeutung des Körpergeruchs

Eine wichtige Erkenntnis der Riechforscher ist, dass nicht alle Gerüche gleich sind. Manche Düfte werden vom Gehirn tatsächlich anders verarbeitet.

Vor allem Körpergeruch scheint eine Klasse für sich zu sein. In einer in Cerebral Cortex (Band 18, Nr. 6) veröffentlichten Studie fand Lundstrom heraus, dass das Gehirn im Vergleich zu anderen Alltagsdüften auf verschiedene Regionen angewiesen ist, um Körpergeruch zu verarbeiten. Er benutzte Positronen-Emissions-Tomographie-Scans, um die Gehirne von Frauen zu beobachten, die an den Achseln von T-Shirts schnüffelten, in denen Freiwillige über Nacht geschlafen hatten. Sie rochen auch Hemden mit falschem Körpergeruch.

Testpersonen konnten nicht bewusst wissen, welche Proben echt und welche gefälscht waren. Doch Analysen haben gezeigt, dass echter Körpergeruch löste andere Gehirnbahnen aus als künstliche Gerüche. Authentischer Körpergeruch habe tatsächlich Bereiche in der Nähe des sekundären olfaktorischen Kortex ausgeschaltet, sagt Lundstrom, und stattdessen mehrere Bereiche des Gehirns erleuchtet, die normalerweise nicht zum Riechen verwendet werden, sondern um vertraute und beängstigende Reize zu erkennen. „Es scheint, dass Körpergeruch von einem Subnetz im Gehirn verarbeitet wird und nicht primär vom Hauptgeruchssystem“, erklärt Lundstrom.

In der Antike war die Messung des Körpergeruchs unerlässlich, um Partner zu finden und geliebte Menschen zu erkennen. „Wir glauben, dass diese Körpergerüche im Laufe der Evolution als wichtige Reize identifiziert wurden, sodass sie dedizierte neuronale Netze erhielten, um sie zu verarbeiten“, sagt er.

Allerdings gibt es auch hier individuelle Unterschiede in der Körpergeruchsempfindlichkeit. Und die Sensibilität für diese wichtigen Gerüche kann tatsächlich den Grundstein für soziale Kommunikation legen. Denise Chen, PhD, Psychologin an der Rice University, führte eine Version des verschwitzten T-Shirt-Tests durch, die sie in Psychological Science (Band 20, Nr. 9) veröffentlichte. Sie bat jede weibliche Versuchsperson, an drei Hemden zu schnüffeln – zwei von Fremden und eines von der Mitbewohnerin der Versuchsperson. Chen fand heraus, dass Frauen, die den Duft ihres Mitbewohners richtig ausgewählt hatten, bei Tests zur emotionalen Sensibilität höhere Punktzahlen hatten. „Menschen, die am empfindlichsten auf soziale Gerüche reagieren, reagieren auch empfindlicher auf emotionale Hinweise“, schließt sie.

Eine Sinneswelt

Der Geruch hilft uns nicht nur, uns in unserer sozialen Welt zurechtzufinden, sondern kann uns auch in der physischen Welt mit Sehen und Geräuschen helfen, uns zurechtzufinden. Der Zusammenhang zwischen Geschmack und Geruch ist allgemein bekannt. Aber immer mehr Wissenschaftler erkennen, dass sich Geruch auf unerwartete Weise mit anderen Sinnen vermischt und vermischt.

Bis vor kurzem, sagt Lundstrom, haben Wissenschaftler in erster Linie jeden Sinn isoliert untersucht. Sie verwendeten visuelle Reize, um das Sehen zu verstehen, akustische Reize, um das Hören zu verstehen usw. Aber im wirklichen Leben existieren unsere Sinne nicht in einem Vakuum. Wir werden ständig mit Informationsfetzen bombardiert, die aus allen Sinnen gleichzeitig kommen. Als die Forscher begannen zu untersuchen, wie die Sinne zusammenarbeiten, „fingen wir an zu erkennen, was wir für jeden Sinn für wahr hielten“, sagt er. "Es könnte sein, was wir über das Gehirn für wahr hielten, vielleicht doch nicht wahr."

In der aktuellen Forschung stellt er fest, dass Menschen Gerüche unterschiedlich verarbeiten, je nachdem, welche anderen Sinnesreize sie erhalten. Betrachtet eine Person beispielsweise ein Foto einer Rose, die nach Rosenöl riecht, bewertet sie das Aroma sowohl als intensiver als auch als angenehmer, als wenn sie beim Betrachten eines Fotos einer Erdnuss Rosenöl riecht.

Während Lundstrom gezeigt hat, dass visuelle Eingaben unseren Geruchssinn beeinflussen, haben andere Forscher herausgefunden, dass auch das Gegenteil der Fall ist: Gerüche beeinflussen unsere Fähigkeit, visuelle Reize zu verarbeiten.

In einer Studie, die letzten Sommer in Current Biology (Band 20, Nr. 15) veröffentlicht wurde, präsentierten Chen und seine Kollegen den Augen eines Probanden gleichzeitig zwei verschiedene Bilder. Ein Auge betrachtete einen Permanentmarker, während das andere Auge auf eine Rose gerichtet war. Unter diesen Umständen nahmen die Probanden die beiden Bilder abwechselnd nacheinander wahr. Durch das Riechen eines Markergeruchs während des Experiments nahmen die Probanden jedoch das Bild des Markers über einen längeren Zeitraum wahr. Das Gegenteil geschah, als sie den Duft von Rose rochen. „Ein kongruenter Geruch verlängert die Sichtbarkeit des Bildes“, sagt Chen.

Alan Hirsch, MD, neurologischer Direktor der Smell & Taste Treatment and Research Foundation in Chicago, untersuchte auch die Verbindung zwischen Düften und Orten. Er bat die Männer, das Gewicht einer freiwilligen Frau zu schätzen, die verschiedene Düfte oder gar keinen Duft trug. Einige Düfte hatten keinen offensichtlichen Einfluss darauf, wie Männer ihr Gewicht wahrnahmen. Aber wenn sie einen Duft mit blumigen und würzigen Noten trug, schätzten die Männer, dass sie im Durchschnitt etwa 4 Pfund leichter war. Noch faszinierender fanden die Männer, die den blumig-würzigen Duft als angenehm beschrieben, ihn als etwa 12 Pfund leichter.

In einer verwandten Studie hat Hirsch herausgefunden, dass Freiwillige, die Grapefruitaromen schnupperten, beurteilten Frauen, die fünf Jahre jünger waren dass sie es wirklich waren, während der Duft von Trauben und Gurken keinen Einfluss auf die Alterswahrnehmung hatte. Es ist nicht genau klar, warum Grapefruit eine so starke Wirkung hatte. Möglicherweise spielten frühere Erfahrungen der Probanden mit Zitrusdüften eine Rolle, vermutet Hirsch, oder das Grapefruitaroma könnte intensiver erschienen sein als die milderen Düfte von Traube und Gurke. Klar ist aber das Parfums vermitteln viele Informationen - wahr oder nicht -, die uns helfen, ein Urteil über die Welt um uns herum zu fällen. „Der Geruch berührt uns ständig, ob wir ihn erkennen oder nicht“, sagt er.

Solche Studien beginnen erst, die Geheimnisse des Geruchs zu lüften. „Olfaction ist ein sehr junges Feld“, bemerkt Chen. Im Vergleich zum Sehen und Hören wird es missverstanden. Natürlich sind die allermeisten Menschen visuelle Wesen. Doch die Geruchsforscher scheinen sich darin einig zu sein Die Nase ist viel größer, als die meisten Leute denken.

Es ist auch ein großartiges Instrument, um etwas über das Gehirn im Allgemeinen zu lernen, sagt Chen, sowohl wegen seiner uralten Wurzeln als auch wegen der einzigartigen Art und Weise, in der sich Duftinformationen durch so viele faszinierende Teile des Gehirns schlängeln. „Der Geruchssinn ist ein großartiges Werkzeug, um die Funktionen und Mechanismen der sensorischen Verarbeitung zu untersuchen und wie sie sich auf Dinge wie Emotionen, Kognition und Sozialverhalten beziehen“, sagt sie.

Offensichtlich gibt es viel zu lernen. Wenn es darum geht, das Geheimnis des Geruchssinns zu lüften, haben wir nur einen Hauch gehabt.