Die Neurowissenschaft der Geruchserinnerungen an Ort und Zeit

Der vordere olfaktorische Kern kann der Sitz von raumzeitlichen Geruchsgedächtnis sein.

Kannst du dich an einen bestimmten Geruch oder Geruch erinnern, der die “raumzeitliche” Fähigkeit hat, dich in Zeit und Raum zu einem ganz bestimmten Ort aus deiner Vergangenheit zurückzubringen? Die meisten von uns haben erlebt, wie der unerwartete Hauch eines proustanischen Geruchs der Erinnerung an die Dinge, der Vergangenheit, einen Rückblick auf längst vergangene oder weit entfernte Orte hervorrufen kann. Bis vor kurzem waren die zugrunde liegenden Gehirnmechanismen, die diese lebendigen Zeit-und-Ort-Geruchserinnerungen kodieren, ein Mysterium. Aber jetzt, zum ersten Mal, hilft eine neue Studie, “Hippocampus Projektionen zu den vorderen Olfactory Nucleus diffundieren Spatiotemporal Informationen während der episodischen Odor Memory,” zu erklären, wie “was-wann und wo” Geruch Erinnerungen im Gehirn gespeichert sind . Dieses Papier wurde am 16. Juli in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht .

Konzeptuelles Diagramm für die Bildung von episodischem Geruchsgedächtnis. Ein Modell des episodischen Geruchsgedächtnisses, bei dem Informationen bezüglich der Geruchsqualität und des raumzeitlichen Kontextes auf der Ebene des vorderen olfaktorischen Kerns (AON) verschmelzen und Zellpopulationen erzeugen, die vorher aufgetretene Gerüche (was) in dem Kontext darstellen, in dem sie aufgetreten sind (wann und wo).

Quelle: Afif J. Aqrabawi & Junchul Kim (2018) Nature Communications / Creative Commons

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Für diese bahnbrechende Geruchsforschung haben Neurobiologen an der Universität von Toronto ein Tiermodell entwickelt, das Mäuse verwendet, um die neuronalen Korrelate zu identifizieren, die sensorische Erinnerungen mit einer bestimmten Zeit und einem Ort verbinden, die mit einem bestimmten Geruch verbunden sind. Die Ergebnisse dieser Forschung fördern eine neurowissenschaftliche Erklärung dafür, warum der Verlust von Gedächtniszusammenhängen auf der Grundlage von Gerüchen ein frühes Symptom der Alzheimer-Krankheit beim Menschen ist.

“Unsere Ergebnisse zeigen zum ersten Mal, wie die Gerüche, denen wir in unserem Leben begegnet sind, in der Erinnerung nachgestellt werden. Mit anderen Worten, wir haben entdeckt, wie Sie sich an den Geruch des Apfelkuchens Ihrer Großmutter erinnern können, wenn Sie in ihre Küche gehen “, so der Erstautor Afif Aqrabawi, Ph.D. Kandidat in der Abteilung für Zell- und Systembiologie der Universität Toronto sagte in einer Erklärung. “Wenn sich diese Elemente verbinden, entsteht ein Was-Wann-Wann-Speicher.”

Agrabawi führte diese Forschung mit dem graduierten Supervisor Professor Junchul Kim von der Abteilung für Psychologie durch, die Kim Lab leitet.

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Was diese Forschung potenziell wegweisend macht, ist, dass Aqrabawi und Kim spezifische Wege aufgedeckt haben, wie eine schlecht verstandene Region des Gehirns, die als “vorderer olfaktorischer Kern” bezeichnet wird, Nervenbahnen mit dem Hippocampus bildet. Diese Geruchs-Engramme integrieren den genauen Ort und die Zeit, zu der ein bestimmter Geruch in einen einzigartigen neuronalen Wandteppich gewebt wurde, der unverwechselbare Was-wann-und-wo-Geruch-Erinnerungen enthält.

Die Autoren erklären: “Unsere Ergebnisse zeigen eine bisher nicht berichtete Funktion für die AON, eine Struktur, die in ihrer Rolle bei der Verarbeitung von Geruchsinformationen lange Zeit schwer zu finden war. Das AON, in seiner Position unmittelbar hinter dem Bulbus olfactorius und vor dem piriformen Cortex, hält Verbindungen in fast jedem synaptischen Schritt im olfaktorischen Pfad aufrecht. Die zentrale Anordnung und die umfassende Kontrolle über die Aktivität im olfaktorischen Kortex machen die Struktur zu einem denkbaren Depot episodischer Geruchs-Engramme. ”

“Wir verstehen nun, welche Schaltkreise im Gehirn die episodische Erinnerung an den Geruch steuern. Die Schaltung kann nun als ein Modell verwendet werden, um grundlegende Aspekte des menschlichen episodischen Gedächtnisses und die Geruchsgedächtnisdefizite zu untersuchen, die bei neurodegenerativen Erkrankungen beobachtet werden “, sagte Aqrabawi.

Die Forscher sind optimistisch, dass ihre jüngsten Erkenntnisse über die Verbindung zwischen hippocampalen Projektionen zu den AON- und raumzeitlichen Geruchserinnerungen zu effektiveren Wegen führen werden, diese neuronalen Schaltkreise in Menschen zu untersuchen. “Angesichts der frühen Degeneration der AON bei der Alzheimer-Krankheit, legt unsere Studie nahe, dass die Geruchsdefizite, die Patienten erfahren, Schwierigkeiten bei der Erinnerung an das Wann und Wo haben”, schloss Kim.

Brick-and-Mortar Stores durch die Linse von was-wann und wo Smell Erinnerungen in einer Ära der geruchsfreien Online-Shopping

Das Geschäft in der Innenstadt von Seattle Woolworth, gelegen an der 3rd Avenue und der Pike Street, wurde 1986 eröffnet. Das Geschäft wurde 1940 eröffnet und war bis Januar 1994 in Betrieb.

Quelle: Wikipedia / Creative Commons

Meine Großeltern waren Teil der Woolworth-Generation während des Höhepunkts der “Fünf-und-Dime-Store” -Popularität. Als junges Paar in der frühen bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts verbrachten sie viel Zeit während ihrer fünfjährigen Ausbildung und gingen beim Mittagessen am Woolworth Counter entweder einkaufen oder knüpften Kontakte.

In den siebziger Jahren, als ich aufwuchs, wurde der synthetische und irgendwie muffige Geruch eines Woolworth-Ladens in meinen Speicherbanken als etwas sehr Alltägliches, aber veraltetes geätzt. Der ‘Woolworth-Geruch’ erinnerte mich immer an Grama und Grampa. Nichtsdestotrotz habe ich meine eigenen Was-Wann-und-Wo-Geruchs-Erinnerungen in Woolworths erschaffen, als ich jünger war.

Als Pop-Musik-liebendes Kind in den 70er Jahren hörte ich “Casey Kasem’s American Top 40 Countdown” jedes Wochenende im Radio. Dann würde ich Mutti haben, unseren Chevy-Kombi zu Woolworth zu fahren, damit ich durch die Aufnahmebehälter spazieren und ein oder zwei Vinyl “45s” mit meiner wöchentlichen Erlaubnis kaufen kann.

Bis heute kann ich mich erinnern, dass ich die Single für “Mamma Mia” von ABBA gekauft habe, zusammen mit “Nights on Broadway” von den Bee Gees und einer Packung neu erfundener Bubble Yum, die 1975 mit neun Jahren eine heiße Ware war . Der Geruch von Kaugummi bringt mich immer wieder zurück zu dieser speziellen Zeit und an diesem Ort.

Woolworth ist vor fast zwei Jahrzehnten (Juli 1997) aus dem Geschäft und seitdem eine Quelle der Nostalgie für mich. Es war sentimental, eine Cover-Version von “Mamma Mia” wieder zu hören, während sie kürzlich die ABBA-inspirierte Meryl Streep-Fortsetzung (mit einem Cher-Cameo) sah. Für mich waren viele der Songs aus den 1970er Jahren aus diesem Filmmusical aus dem Jahr 2018 eine lebendige Erinnerung daran, dass wir vor über 40 Jahren in Woolworth waren. Weil “der größte Fünf-und-Pfennig-Laden der Welt” vor Jahrzehnten bankrott gegangen ist, wird mir klar, dass meine 10-jährige Tochter niemals den sehr charakteristischen Geruch von Woolworth riechen wird, der in die AON-Nervenbahnen früherer Generationen des 20. Jahrhunderts geätzt wurde.

Seit dem Jahrtausendwechsel haben unzählige Ladengeschäfte ihre Türen geschlossen. Die geruchsfreie Online-Erfahrung von Amazon, Netflix, Spotify, iTunes, Kindle, Grubhub und Carvana (um nur einige zu nennen) hat die angereicherte olfaktorische Erfahrung des Gehens zu den Einkaufszentren, Kinos, Blockbuster Video, Tower Records ersetzt. Vintage-Buchläden, Restaurants in der Nachbarschaft, Automobil-Showrooms, etc. Der Besuch dieser stationären Einkaufsstätten erzeugte inhärent geruchsbasierte Engramme, die mit einer bestimmten Zeit und einem bestimmten Ort verbunden sind, an die ältere Generationen noch Jahrzehnte später zurückdenken können.

Welchen Einfluss wird der Mangel an Geruchserinnerungen, die mit einer bestimmten Zeit und einem bestimmten Ort in unserem Alltag durch geruchsfreie Internet-Erfahrungen verbunden sind, auf unsere hippocampalen Projektionen in den vorderen olfaktorischen Kern und auf langfristige Erinnerungen haben?

Mit immer mehr Zeit, die wir mit dem Internet verbringen und online einkaufen, sind wir an verschiedenen Orten weniger neuen Düften ausgesetzt. Es ist unvermeidlich, dass die Teile unseres olfaktorischen Systems, die für wann und wo Geruchsspeicher kodieren, nicht mit so viel olfaktorischem und räumlich-zeitlichem Reiz angereichert werden, da immer weniger Zeit im öffentlichen Raum verbracht wird oder die stationären Geschäfte besucht werden wie in der Vergangenheit.

Von einem evolutionären Standpunkt aus frage ich mich, welche langfristigen Auswirkungen die geruchlose Erfahrung von “One-Click” -Einkäufen und Streaming Media-Inhalten direkt in ein persönliches Gerät auf die kollektiven olfaktorischen Erinnerungen der Generation meiner Tochter haben wird. Zum Glück konnten meine Tochter und ihre Freunde Mamma Mia! Hier gehen wir wieder auf eine große Leinwand in einem vollen Theater. Sicherlich hat diese filmerfahrene Erfahrung viele Was-Wenn-und-Wo Geruchsspeicher verschlüsselt.

Für jeden, der zu jung ist, um einen Woolworth’s zu besuchen, bevor er sein Geschäft aufgegeben hat – oder alt genug ist, um an den sehr funkigen Woolworth-Geruch zu denken – beschreibt Nanci Griffith in einer Live-Performance ihres Liedes “Love at the Five” humorvoll diesen deutlichen Geruch und Dime “von der One Fair Sommerabend (1988) DVD.

Als sie das Lied im obigen Video vorstellt, sagt Griffith: ” Woolworth-Läden sind überall auf der Welt gleich. Sie haben diesen wundervollen Geruch für sie. Sie riechen wie Popcorn und Kaugummi rubbelte auf dem Boden eines Ledersohlenschuhs . “Nanci Griffith beschreibt auch intime raumzeitliche Details ihrer Heimatstadt Woolworth’s bei Sixth und Congress in Austin, Texas, die ihrer ersten Reise nach Europa gegenüber stand, wo sie Ehrfurcht hatte von einem massiven Woolworth in Central London als ein älterer Erwachsener in den 1980er Jahren. Ihr detailliertes “What-While-and-Where” -Storytelling übernimmt angesichts der neuesten Erkenntnisse von Aqrabawi & Kim eine neurowissenschaftliche Bedeutung.

Was-wann-und-wo-Gerüche verwenden, um “auf der Suche nach verlorener Zeit” zu gehen

In den letzten Jahrzehnten wird der klassische olfaktorische Roman von Marcel Proust (1871-1922) über den Protagonisten Swann, der unwillkürliche Rückblenden zu seiner Jugend hat, nachdem er eine in Tee getauchte Madeleine gerochen hat, allgemein als Suche nach verlorener Zeit bezeichnet . Laut Experten ist diese englische Übersetzung des ursprünglichen französischen Titels, à la recherche du temps perdu, genauer als die vorherige Übersetzung “Remembrance of Things Past”.

Vor ein paar Wochen machte ich eine nostalgische Reise zurück zum alten Bauernhaus meiner Familie in Western Massachusetts, um den 4. Juli zu feiern. Während dieses Besuchs fand ich eine lange vergessene Holzkiste mit verschiedenen Gerüchen aus meiner Jugend auf dem Dachboden. Seither haben sich die Gerüche in dieser Box als Fundgrube erwiesen, um ein dringendes Bedürfnis in der Lebensmitte auszulösen, auf der Suche nach der verlorenen Zeit aus meiner Jugend zu gehen. Im Laufe des letzten Monats haben diese verschiedenen raumzeitlichen Gerüche mir geholfen, eine neue Sichtweise zu eröffnen und die Zeit zu ergreifen, in einer Zeitlandschaft, die von lähmender Angst und Unsicherheit geprägt ist.

Später in dieser Woche werde ich in einem Follow-up-Blog-Beitrag einige auf die Straße getestete Erkenntnisse darüber weitergeben, wie man Gerüche aus der Vergangenheit verwenden kann, die mit spezifischen Was-Wann-und-Wo-Erinnerungen verschlüsselt sind, um eine Wachstumsmeinung zu fördern Offenheit für neue Erfahrungen. (Weitere Informationen finden Sie unter “Verwenden der Kraft des Geruchs außerhalb Ihrer Komfortzonen”)

In der Zwischenzeit, hoffentlich, zu lernen, wie das Gehirn Geruchsspeicher mit einer bestimmten Zeit und einem bestimmten Ort verknüpft, wird Sie inspirieren, Ihre Nase nach Gerüchen zu halten, denen Sie im täglichen Leben begegnen, die die Kraft haben könnten, Sie genau daran zu erinnern, wo und was Sie waren tun im Sommer 2018 in Jahrzehnten.

Verweise

Afif J. Aqrabawi & Junchul Kim. “Hippokampus-Projektionen in den vorderen olfaktorischen Kern vermitteln während episodischem Geruchsgedächtnis räumlich-räumliche Informationen.” Nature Communications (Veröffentlicht am 16. Juli 2018) DOI: 10.1038 / s41467-018-05131-6