News: Der sechste Sinn der Liebe
Anhand chemischer Duftstoffe, der geheimnisvollen Pheromone, machen sich Mäuse ein Bild von ihren Artgenossen.
© M. Luo, L.C. Katz (Ausschnitt)
Wer am diesjährigen Valentinstag sein Herz bereits verschenkt hat, könnte winzigen Botenstoffen mit mächtiger Wirkung erlegen sein. Vermutlich sind Pheromone, chemische Botenstoffe, nahezu unbemerkt in die Nase eingedrungen, haben dort bestimmte Nervenzellen aktiviert, die wiederum ein spezifisches Bild unseres Gegenübers ans Gehirn weitersenden. Hier wird letztendlich entschieden, ob wir denjenigen oder diejenige nun riechen können oder nicht.
Welche Rolle Pheromone beim Menschen tatsächlich spielen, ist noch umstritten; Mäuse nutzen jedoch durchaus diesen sechsten Sinn. Tief in ihrer Nasenhöhle sitzt das vomeronasale Organ, das mit seinen chemischen Sensoren die Botschaft des Artgenossen in Empfang nimmt. Die dazugehörigen Nervenzellen senden entsprechende Signale aus, die letztendlich eine spezielle Gehirnregion erreichen: den akzessorischen Bulbus olfactorius. Dieser zusätzliche Teil des Riechkolbens unterscheidet sich von dem 'normalen' Riechsystem. "Beide Sinne sitzen zwar bei Säugetieren in derselben Region, aber die verarbeitenden Mechanismen im Gehirn kommunizieren nicht direkt miteinander", beschreibt Lawrence Katz den Unterschied beider Strukturen.
Katz, der am Howard Hughes Medical Institute arbeitet, nahm genau hier, im akzessorischen Bulbus olfactorius, seine Untersuchungen auf. Um der Wirkung von Pheromonen auf die Spur zu kommen, platzierten die Wissenschaftler im Hirn ihrer Versuchstiere jeweils drei Elektroden, die so leicht und klein waren, dass sich die Mäuse damit unbeschwert bewegen konnten. Damit beobachteten sie sodann die neuronale Aktivität der schnuppernden Nager, während diese Gesellschaft von Artgenossen unterschiedlicher Stämme und Geschlechter erhielten. "Der Einsatz unterschiedlicher Abstammungen war wichtig, weil sie Individuen repräsentierten, die sich genetisch voneinander unterscheiden", beschreibt Katz die Nagerauswahl.
Die Forscher erlebten dabei eine Überraschung: Denn die verantwortlichen Nervenzellen feuerten besonders eifrig Signale, wenn die Mäuse am Kopf ihrer Artgenossen schnupperten. Bisher galt vor allem der Urin der Tiere als wichtige Pheromonquelle. "Wir wissen, dass chemische Drüsen am Kopf sitzen", erläutert Katz, "auch wenn es bisher noch nicht möglich war, die winzigen Mengen der Sekrete, die sie produzieren, zu isolieren."
Ebenfalls überraschend war für die Wissenschaftler, dass es im akzessorischen Bulbus olfactorius keine generellen Neurone zur Erkennung von Männlein und Weiblein zu geben scheint. Das System reagierte jedoch sehr spezifisch auf einzelne Artgenossen. Durch Kombination spezialisierter Neurone lichtete es quasi ein chemisches Bild des anderen Tieres ab. "Das könnte der Gesichtserkennung bei höheren Primaten und beim Menschen entsprechen", spekuliert Katz.
Auffällig war auch die Langsamkeit des Pheromonsystem: Die beteiligten Nervenzellen reagierten zehn Mal langsamer als die Neurone des Riechsystems. "Das olfaktorische System muss schnell reagieren, etwa auf den Duft eines Feindes", erklärt Katz den Unterschied. Das Pheromonsystem ist dagegen wohl nicht für schnelle Entscheidungen ausgerichtet. Schließlich sollte gut überlegt sein, an wen man sein Herz verschenkt.
Welche Rolle Pheromone beim Menschen tatsächlich spielen, ist noch umstritten; Mäuse nutzen jedoch durchaus diesen sechsten Sinn. Tief in ihrer Nasenhöhle sitzt das vomeronasale Organ, das mit seinen chemischen Sensoren die Botschaft des Artgenossen in Empfang nimmt. Die dazugehörigen Nervenzellen senden entsprechende Signale aus, die letztendlich eine spezielle Gehirnregion erreichen: den akzessorischen Bulbus olfactorius. Dieser zusätzliche Teil des Riechkolbens unterscheidet sich von dem 'normalen' Riechsystem. "Beide Sinne sitzen zwar bei Säugetieren in derselben Region, aber die verarbeitenden Mechanismen im Gehirn kommunizieren nicht direkt miteinander", beschreibt Lawrence Katz den Unterschied beider Strukturen.
Katz, der am Howard Hughes Medical Institute arbeitet, nahm genau hier, im akzessorischen Bulbus olfactorius, seine Untersuchungen auf. Um der Wirkung von Pheromonen auf die Spur zu kommen, platzierten die Wissenschaftler im Hirn ihrer Versuchstiere jeweils drei Elektroden, die so leicht und klein waren, dass sich die Mäuse damit unbeschwert bewegen konnten. Damit beobachteten sie sodann die neuronale Aktivität der schnuppernden Nager, während diese Gesellschaft von Artgenossen unterschiedlicher Stämme und Geschlechter erhielten. "Der Einsatz unterschiedlicher Abstammungen war wichtig, weil sie Individuen repräsentierten, die sich genetisch voneinander unterscheiden", beschreibt Katz die Nagerauswahl.
Die Forscher erlebten dabei eine Überraschung: Denn die verantwortlichen Nervenzellen feuerten besonders eifrig Signale, wenn die Mäuse am Kopf ihrer Artgenossen schnupperten. Bisher galt vor allem der Urin der Tiere als wichtige Pheromonquelle. "Wir wissen, dass chemische Drüsen am Kopf sitzen", erläutert Katz, "auch wenn es bisher noch nicht möglich war, die winzigen Mengen der Sekrete, die sie produzieren, zu isolieren."
Ebenfalls überraschend war für die Wissenschaftler, dass es im akzessorischen Bulbus olfactorius keine generellen Neurone zur Erkennung von Männlein und Weiblein zu geben scheint. Das System reagierte jedoch sehr spezifisch auf einzelne Artgenossen. Durch Kombination spezialisierter Neurone lichtete es quasi ein chemisches Bild des anderen Tieres ab. "Das könnte der Gesichtserkennung bei höheren Primaten und beim Menschen entsprechen", spekuliert Katz.
Auffällig war auch die Langsamkeit des Pheromonsystem: Die beteiligten Nervenzellen reagierten zehn Mal langsamer als die Neurone des Riechsystems. "Das olfaktorische System muss schnell reagieren, etwa auf den Duft eines Feindes", erklärt Katz den Unterschied. Das Pheromonsystem ist dagegen wohl nicht für schnelle Entscheidungen ausgerichtet. Schließlich sollte gut überlegt sein, an wen man sein Herz verschenkt.
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