Das Gehirn steckt ähnliche Geruchsinformationen in die gleiche Schublade: Auch wenn zwei Rosen nicht genau gleich riechen, ordnet der Denkapparat die ähnlichen Informationen der richtigen Kategorie zu. Auf diese Weise erhält das Gehirn trotz geringfügiger Abweichungen eine übergeordnete Vorstellung von Dingen aufrecht, so dass auch der Geruch einer speziellen Rose als “Rose” identifiziert werden kann. Das haben US-Forscher um Dylan Barnes von der Universität von Oklahoma in Norman bei Untersuchungen an Ratten gezeigt.
Die Geruchsinformationen aus der Nase erreichen als erstes eine Ausstülpung des Gehirns, den sogenannten Riechkolben, und erst später das eigentliche Riechhirn, das für die weitere Verarbeitung zuständig ist. Die Wissenschaftler untersuchten nun die Verarbeitungsprozesse in diesen beiden Hirnregionen genauer und ließen Ratten an Gerüchen aus zehn verschiedenen Komponenten schnuppern. Teilweise fehlten dabei Komponenten oder waren durch andere ersetzt. Dann beobachteten die Wissenschaftler die Reaktion einzelner Zellen aus dem Riechkolben und dem Riechhirn der Tiere, wenn diese die verschiedenen Duftkompositionen erschnupperten.
Die Nervenzellen im Riechkolben erfassten die einzelnen Komponenten einer Duftmischung nicht als Ganzes, sondern getrennt voneinander, konnten die Wissenschaftler zeigen. Unterschiede in der Mischung werden auf diese Weise bis auf die letzte Komponente genau registriert. Die an dieser Stelle erfassten Informationsmuster erreichen danach das Riechhirn, das diese mit gespeicherten Mustern vergleicht. Dabei werden eingehende ähnliche Informationsmuster der Vorlage entsprechend ergänzt. Zusätzlich stellten die Forscher fest, dass das Riechhirn das Fehlen einer Duftkomponente eher toleriert als den Ersatz einer Komponente durch eine andere. Durch diese Mustervervollständigung werden ähnliche Kombinationen von Geruchskomponenten zu einem einzigen Informationsmuster zusammengefasst, das mit einem bestimmten Geruch verbunden ist.
Dylan Barnes (Universität von Oklahoma, Norman, USA) et al.: Nature Neuroscience, DOI: 10.1038/nn.2217. ddp/wissenschaft.de ? Sonja Römer
