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Geruchssinn: Ach, wenn mir’s nur gruselte!

Gerüche sind für Mäuse lebenswichtig: Sie vermitteln den Nagern in Sekundenbruchteilen, wo Gefahren lauern. Fehlen den Tieren jedoch bestimmte Geruchsrezeptoren, verlieren sie ihre instinktive Angst. Wie in Grimms Märchen müssen sie dann ausziehen, um das Fürchten zu lernen.
Manipulierte Maus beschnüffelt eine KatzeLaden...
Die dunkelgrauen Mäuse im Labor von Hitoshi Sakano von der Universität von Tokio sind hart gesotten. Sie ekeln sich nicht vor dem üblen Geruch verdorbener Speisen, sie fürchten sich nicht vor dem stechenden Duft von Leopardenurin. Sogar vor Katzen nehmen die Superhelden unter den Mäusen nicht Reißaus – sie beschnuppern sie lieber ausgiebig. Ist doch auch aufregend, so ein großer Spielkamerad.

Transgene Maus riecht an einer KatzeLaden...
Transgene Maus riecht an einer Katze | So eine Katze scheint für diese Maus sehr interessant zu sein – hat sie doch durch einen Trick japanischer Forscher ihre angeborene Angst vor dem Geruch ihres Fressfeindes verloren. Unangenehme Erfahrungen jedoch können auch furchtlose Mäuse vorsichtiger machen und so einen anfangs neutralen Geruch negativ besetzen.
Die Nager aus dem japanischen Forscherlabor sind ohne Furcht, obwohl ihnen als Mäuse die Angst vor der Katze oder anderen Fressfeinden eigentlich in die Wiege gelegt wird. Weht dem Normalnager dezent der Duft gepflegten Katzenfelles in die Nase, wird er furchtsam. Denn sein Gehirn signalisiert instinktiv: Achtung, Gefahr!

Verantwortlich für diesen Alarmruf ist der Riechkolben des Nagetiers, ein länglicher Abschnitt des Riechhirns, der an der vorderen Unterseite des Großhirns liegt und mit den Sinnesneuronen aus der Nasenschleimhaut verbunden ist. Hier werden die Geruchsinformationen aus der Nase in einer ganzen Landschaft von neuronalen Knotenpunkten zusammen geführt, gebündelt und an die übrigen Schaltzentralen im Gehirn weiter geleitet.

Transgene Maus mit KatzenhalsbandLaden...
Transgene Maus mit Katzenhalsband | Weil die Forscher einen Teil ihrer Geruchszellen absterben ließen, kennt diese Maus im Gegensatz zu ihren Artgenossen keinerlei Furcht vor dem Geruch einer Katze – und auch nicht vor deren Katzenhalsband.
Doch bei den furchtlosen Gesellen aus Japan haben die Forscher einige Verbindungen gekappt: Sie infizierten ihre Labortiere mit dem Gift des Diphtherieerregers, das Zellschäden verursachte und so die Ausbildung der Geruchsrezeptoren in bestimmten Regionen des Riechkolbens verhinderte. Durch geschickte Zuchtwahl und Kreuzungen erschufen die Wissenschaftler so zwei verschiedene Mutanten, denen es an unterschiedlichen Stellen an Geruchsrezeptoren fehlte.

Nun setzten die Forscher ihre Probanden verschiedenen Gerüchen aus, die sie üblicherweise das Fürchten lehren: Säuren, die beim Verfaulen von Essen entstehen etwa, aber auch Sekreten aus den Afterdrüsen von Füchsen und etwas Leopardenurin. Während normale Mäuse hier bereits nach wenigen Sekunden das Weite suchten, waren die Mutanten interessierter: Die eine Gruppe der manipulierten Nager zeigte zwar klare Ekelgefühle was den fauligen Geruch anging. Die Ausdünstungen ihre Fressfeinde jedoch ließen sie völlig kalt. Die andere Mutanten-Sippe war noch abgebrühter: Sie beschnupperten sowohl Tier- als auch Essensdüfte ohne Scheu.

Furchtlose Maus riecht an KatzennaseLaden...
Furchtlose Maus riecht an Katzennase | Der Geruch der Katze ist für diese Maus neutral. Japanische Forscher haben ihre instinktive Warnsirene, den Geruchssinn, abgeschaltet.
Warum waren die Tiere so skrupellos? Konnten sie die Angst machenden Düfte wegen der fehlenden Rezeptoren möglicherweise gar nicht riechen? Um das herauszufinden, setzten die Forscher ihre Probanden auf Diät und anschließend in ein Trainingscamp, bei dem sie sich zwei Düfte merken mussten, um Futter zu bekommen. Hier schnitten die Mutanten genauso gut ab wie ihre normalen Verwandten. An fehlendem Geruchssinn kann die Furchtlosigkeit der Nager also nicht liegen. Die Forscher vermuten vielmehr, dass die Rezeptoren die Gerüche von Geburt an als gefährlich klassifizieren. Fehlen sie, nehmen die Mäuse die Düfte zwar noch wahr, sie erkennen aber ihre Bedeutung nicht.

Furchlose Maus spielt mit einer KatzeLaden...
Furchtlose Maus spielt mit einer Katze | Weil ihr die angeborene Furcht vor dem Geruch ihrer Fressfeinde fehlt, ist diese Katze für die Labormaus nur ein neutrales Wesen. Wehe aber, die Katze schnappt zu: Dann lernt der Nager schnell, den Katzengeruch negativ zu konnotieren.
Doch anders als der furchtlose Geselle aus Grimms Märchen, der auch am Ende seiner erschreckenden Reise das Fürchten nicht gelernt hat, sind die Nager anpassungsfähig: Denn im Trainingscamp konnten sie durchaus zur Furcht erzogen werden. Der Riechkolben scheint also zwei verschiedene Formen von Geruchsrezeptoren in sich zu vereinen: Solche, die jemanden von Geburt aus das fürchten lehren, und andere, die gezielt trainiert werden können.

So ist es wohl wahrscheinlich, dass die ungewöhnliche Freundschaft zwischen Maus und Katze, welche die Forscher beobachten konnten, nur von kurzer Dauer sein wird. Ein Tatzenhieb könnte genügen – und unsere Super-Mutanten werden zu furchtsamen Hausmäusen.
08.11.2007

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 08.11.2007

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