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Töne riechen: Neurone reagieren auf Geräusche und Gerüche

LabormausLaden...
Per Zufall könnten Forscher auf eine neue Sinnesqualität gestoßen sein: Bestimmte Nervenzellen sind offenbar darauf spezialisiert, Gerüche mit gleichzeitig gehörten Tönen zu kombinieren. Den Entdeckern zufolge erklären die Zellen möglicherweise, warum immer wieder Menschen berichten, dass sie Gerüche hören könnten. Beobachtet wurden die Zellen bislang jedoch nur bei Mäusen.

Die Hirnforscher Daniel Wesson und Donald Wilson kamen durch einen glücklichen Zufall auf die Funktion der kleinen Gruppe von Riechbahnzellen: Eigentlich war es ihnen lediglich darum gegangen zu klären, welche Rolle die Neurone bei der Verarbeitung von Geruchssignalen spielen. Dazu leiteten sie aus den Gehirnen anästhetisierter Mäuse elektrische Impulse aus dem so genannten Tuberculum olfactorium ab. Die Vorderhirnregion ist eine Schaltstelle auf dem Weg, den Geruchsinformationen von der Nase zum Großhirn nehmen.

Wie Doktorand Wesson dem "Scientific American" berichtete, begannen jedoch plötzlich einige der Zellen zu feuern, als er seine Kaffeetasse auf den Labortisch abstellte. Das merkwürdige Verhalten wiederholte sich bei jedem Absetzen erneut: Immer wieder reagierten die Geruchsneurone auf das Klappern des Bechers.

Die beiden Forscher vom Nathan S. Kline Institute for Psychiatric Research in Orangeburg stellten daraufhin systematischere Untersuchungen an. Wie sich zeigte, existieren im Tuberculum olfactorium mehrere Typen von Zellen, die sich in ihrem Umgang mit der Reizkombination unterscheiden: Knapp 20 Prozent der Zellen ließen sich allein durch einen Ton zum Feuern bringen, bei anderen führte eine Paarung aus Gerüchen und Geräuschen dazu, dass sich Zellsignale abschwächten oder verstärkten. Die Ergebnisse, so Wesson und Wilson, seien auch insofern eine Überraschung, als bislang überhaupt nicht gesichert war, dass die Zellen des Tuberculum Informationen der Nase verarbeiten – nur knapp zwei Drittel der Neurone scheinen den Messungen zufolge überhaupt durch Geruchsreize erregbar zu sein.

Weit gehend ungeklärt bleibt bislang noch, wo überall die Signale der Zellen aus dem Tuberculum weiterverarbeitet werden und wie sich die Integration der beiden Sinnesmodalitäten im Verhalten niederschlägt. Die Forscher spekulieren, dass die Verschaltung es den Nagern erlaubt, beispielsweise das Geräusch eines sich nähernden Raubtiers schneller mit dessen Geruch in Verbindung zu bringen.

Auch Psychologen haben schon beobachtet, dass Menschen Gemeinsamkeiten zwischen der Qualität eines Geruchs und bestimmten Tonhöhen entdecken können. Neben anekdotischen Berichten über Personen mit entsprechenden Synästhesien – so schlug beispielsweise der französische Parfümeur George William Septimus Piesse Mitte des 19. Jahrhunderts vor, Düfte nach Klängen zu sortieren – deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass das Tuberculum olfactorium auch beim Menschen ähnliche Aufgaben übernimmt wie bei der Maus. Der "Tongeruch" könnte damit ein weiterer Fall sein, bei dem Reize verschiedener Sinnesmodalitäten kombiniert werden. Ähnliche Vorgänge haben Forscher schon bei vielen anderen Sinnessystemen entdeckt. (jd)
8. KW 2010

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 8. KW 2010

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