Wir hören oft, dass Menschen – besonders im Vergleich zu anderen Tieren – einen schlechten Geruchssinn haben. Die Zahl 10.000 wird oft als beste Vermutung über die Anzahl von Gerüchen zitiert, die das menschliche Gehirn unterscheiden kann – eine Zahl, die viel kleiner ist als die halbe Million Töne, die wir hören können, oder die Millionen unterschiedlicher Farben, die wir unterscheiden können.
Diese Schätzung von 10.000 Gerüchen ist jedoch eine Tatsache und teilweise Spekulation. Der sachliche Teil betrifft die Anatomie der olfaktorischen Ausrüstung in Nase und Gehirn: Eine Region des Nasenschleimhautgewebes, die olfaktorische Epithel genannt wird, enthält 10-20 Millionen olfaktorische Neuronen. Stachelige Projektionen ( Dendriten ) auf diesen Neuronen erstrecken sich bis zur Epitheloberfläche, wo sie in Noppen enden. Auf den Noppen sind winzige Härchen, die in einer Schleimschicht schwimmen. Diese Haare enthalten Geruchsrezeptoren, etwa 400 verschiedene Arten. Geruchsmoleküle passen zu diesen Rezeptoren, wie Schlüssel zu Schlössern passen. Wenn ein Riechstoffmolekül an seinen perfekt passenden Rezeptor bindet, beginnt ein Nervenimpuls in das Geruchszentrum des Gehirns zu wandern. Obwohl Signale in einem einzelnen Rezeptortyp beginnen, binden viele Rezeptoren an mehr als eine Art von Geruchsstoffen, und viele Geruchsstoffe aktivieren mehr als eine Art von Rezeptor.
Wie unterscheidet das Gehirn eine große Anzahl von Aromen mit nur etwa 400 verschiedenen Rezeptoren?
Test Geruchsrezeptoren in Mäusen, Forscher in den 1990er Jahren zeigten, dass verschiedene Geruchsstoffe verschiedene Kombinationen von Rezeptoren aktivieren. Das Gehirn identifiziert Gerüche durch Auswertung von Impulsmustern. Um es exemplarisch zu vereinfachen, stellen Sie sich vor, dass Praline die Rezeptoren A, B und C stimuliert und dass die heiße Schokolade die B, C und D stimuliert. Das Gehirn unterscheidet die beiden, weil die Kombinationen unterschiedlich sind. Somit hat jeder Geruch seinen eigenen einzigartigen Code, der einer unterschiedlichen Kombination von aktivierten Rezeptoren entspricht.
Dies sind die Fakten, die die Schätzung von 10.000 einzigartigen Gerüchen ergaben, die von Menschen nachweisbar sind.
Aber jetzt veröffentlicht neue Forschung diese Woche in Science Herausforderungen, die schätzen, was darauf hindeutet, dass die tatsächliche Zahl viel höher sein kann.
"In der wissenschaftlichen und Laienliteratur", sagt Andreas Keller von der Rockefeller University in New York, "findet man oft die Aussage, dass Menschen 10.000 verschiedene Gerüche unterscheiden können. Die Erfahrung meiner und vieler anderer Forscher ist jedoch, dass es sehr schwierig ist, zwei Geruchsmischungen zu finden, die gleich riechen, und es gibt sehr viele Geruchsgemische. Es schien mir also klar, dass es sehr viele mehr als 10.000 verschiedene Gerüche gibt. Dann las ich in Avery Gliberts Was die Nase weiß: Die Wissenschaft des Geruchs im Alltag , die interessante Geschichte darüber, woher diese Zahl kommt und wie sie in die wissenschaftliche Literatur Eingang gefunden hat. Das hat mich zu dieser Forschung inspiriert. "
Keller arbeitete mit einem Team um Caroline Bushdid in Frankreich zusammen, um zu untersuchen, wie gut 28 Erwachsene zwischen Düften unterscheiden konnten, die mit unterschiedlichen Mengen der Gerüche des gleichen Bausteins erzeugt wurden. Die Forscher mischten 128 verschiedene Geruchsmoleküle (die eine Vielzahl von Gerüchen repräsentieren) in Gruppen von 10, 20 oder 30 Teilen. Dann baten sie Freiwillige, über 200 Paare dieser Cocktails zu schnüffeln und dabei zu beobachten, wie viele Mischungen voneinander unterschieden werden mussten, um diskriminiert zu werden. Bei einigen Paaren überschnitten sich die Duftkomponenten stark, was die beiden Düfte sehr herausforderte, obwohl manche Teilnehmer dies auch dann tun konnten, wenn sich die Komponenten um 90 Prozent überschnitten.
Basierend auf den Ergebnissen dieser Tests berechneten Bushdid, Keller und ihr Team, dass Menschen mindestens eine Billion Düfte unterscheiden können – weit mehr als je zuvor geschätzt.
"Die Vorstellung, dass Menschen einen schlechten Geruchssinn haben, ist ein Mythos", sagt Keller.
Für weitere Informationen: Artikel 13: "Menschen können mehr als 1 Billion Olfaktorische Stimuli unterscheiden", von C. Bushdid; MO Magnasco; LB Vosshall; und A. Keller. Wissenschaft. 21. März 2014.
