Im Detail

Riechen (olfaktorische Wahrnehmung)


Wie funktioniert das Riechen?

Das Riechen bzw. die olfaktorische Wahrnehmung (lat. olfacere = riechen) bei Mensch und Sдugetier funktioniert ьber das Sinnesorgan Nase.
Der Geruchssinn funktioniert дhnlich wie die gustatorische Wahrnehmung auf der Basis von chemischen Reizen. Luftmolekьle gelangen durch die Nase zu den Riechzellen. An Rezeptorproteinen der Sinneszellen binden die Molekьle und lцsen dadurch eine Reaktion aus, infolgedessen eine elektrische Erregung (Aktionspotential) entsteht. Ьber den Hцrnerv erreichen die zahlreich ausgelцЯten Erregung den Riechkolben im Gehirn.
Insgesamt verfьgt der Mensch ьber ca. 25 Mio. Riechzellen. Zum Vergleich: Ein Hund besitzt das 10fache dieser Zahl (250 Mio) und dazu einen - im Verhдltnis zum Gehirn - viel grцЯeren Riechkolben als der Mensch. Der menschliche Geruchssinn ist gemessen an anderen Sдugetieren also eher schwach, aber dennoch ausgeprдgt genug, um "gefдhrliche Molekьle" wahrzunehmen. Darin liegt in erster Linie auch der evolutionдre Hintergrund des Geruchssinns. Riechen schьtzt uns davor, von ьbelriechenden (und mцglicherweise giftigen) Nahrungsmitteln zu kosten. Einige gefдhrliche Gase lцsen bei uns automatisch eine Abwehrreaktion aus, z.B. der Geruch von Ammoniak. Diese natьrliche Schutzfunktion sorgt dafьr, dass wir den ьbelriechenden Stoff nicht aufnehmen und uns ebenso von ihm mцglichst schnell entfernen.
Riechen findet nicht nur auf bewusster Ebene statt. Auch Gerьche, die wir nicht bemerken, sogenannte Pheromone, erreichen die Riechzellen in der Nase. Die elektrischen Erregungen nehmen aber einen anderen neuronalen Pfad zum Gehirn, sodas wir die Pheromone nicht riechen kцnnen und auch nicht bemerken. Wдhrend die Forschung der Pheromone beim Menschen noch weitgehend am Anfang steht, konnten Pheromone bei Insekten als Kommunikationsmittel nachgewiesen werden. Viele Insekten suchen/finden ьber Sexualpheromone einen mцglichen Partner, wie z.B. die Schmetterlingsart der Seidenspinner (ьber mehrere Kilometer hinweg).
Der wissenschaftliche Versuch, Gerьche in sinnvolle Kategorien (analog zur Einteilung der fьnf Geschmackssinne) einzuteilen, konnte bisher nicht zufriedenstellend gelцЯt werden. Zwar existieren einige Modelle zur Einteilung von Geruchsqualitдten (z.B. moschus, blumig, faulig, fruchtig, wьrzig usw.), aber keine basiert wirklich auf wissenschaftlich gesichertem Datenmaterial. Auch anhand der Molekьlformen kцnnen Gerьche nicht klassifiziert werden, da bereits minimale Verдnderungen am Molekьl zu einer groЯen Verдnderung in der Geruchsempfindung fьhren. Daher eignen sich solche Geruchskategorien allenfalls fьr Experimente, bei denen die Einteilung der Geruchskategorien nicht selbst den Gegenstand des Experimentes bildet.
Im Folgenden sind die wesentlichen Ablдufe des Riechvorgangs dargestellt. Der Aufbau der Nase verfьgt ьber einen eigenen Artikel.

Ablauf der olfaktorischen Wahrnehmung

Luft wird durch die Nase eingesogen und erreicht die Riechschleimhaut, auf der sich die Riechzellen befinden. Jede Riechzelle reagiert nur auf ein spezifisches Geruchsmolekьl, d.h. sobald Duftmolekьle auf die Riechschleimhaut treffen, kцnnen diese nur an genau passenden Rezeptorproteinen anlagern. Trotz der hohen Zahl an unterschiedlichen Typen von Rezeptorproteinen existiert nicht fьr jeden Geruch ein eigener Rezeptor. Der individuelle Geruchseindruck entsteht spдter im Gehirn durch die Kombination der aktivierten Rezeptorproteine.
Von dem Riechzellen ziehen die einzelnen Nervenphasern zusammen und bilden den Riechnerv (Nervus olfactorius). Der Riechnerv zieht sich bis zum Riechkolben (Bulbus olfactorius) im olfaktorischen Cortex, lokalisiert etwa auf Hцhe des Ьbergangs von Nase zu Stirn in der GroЯhirnrinde. Von dort werden die Geruchsinformationen ins Telencephalon (GroЯhirn) geleitet und dann abhдngig der Verschaltung zum Hypothalamus, Thalamus oder Hippocampus (im limbischen System verortet).
Diese Art der Verschaltung im Gehirn ist auch dafьr verantwortlich, weshalb Gerьche oftmals Gefьhle auslцsen oder uns an vergangene Situationen erinnern, die mit dem gerade wahrgenommenen Duft in Verbindung stehen. Das limbische System ist Sitz des Gedдchtnisses (Hippocampus) und der Emotionsentstehung (Amygdala).