Die Rolle der Nerven bei der Geschmackswahrnehmung: Ein umfassender Überblick

Unsere Zunge ist ein bemerkenswertes Multitalent, das uns ermöglicht, Laute zu formen, die wir als Sprache verstehen, und den Geschmack von Speisen zu erkennen. Kaum ein anderes Organ in unserem Körper übernimmt so viele verschiedene Aufgaben wie die Zunge. Der Geschmackssinn ist ein komplexer Sinneseindruck, der durch das Zusammenspiel von Tast-, Geruchs-, Geschmackssinn sowie Temperatur- und Schmerzempfinden entsteht.

Aufbau und Funktion der Zunge

Die Zunge ist ein hoch beweglicher Muskel, der von einer Schleimhaut überzogen ist und eine Vielzahl von Nerven und Blutgefäßen enthält. Sie besteht aus drei Hauptteilen: der Zungenspitze, dem Zungenkörper und der Zungenwurzel. Der Zungenkörper ist mit straffem Bindegewebe ausgestattet, und auf dem Zungenrücken, dem oberen Teil des Zungenkörpers, befinden sich zahlreiche Zungenpapillen und Speicheldrüsen. Das Zungenbändchen an der Unterseite der Zunge verbindet sie mit dem Mundboden.

Die Zungenmuskeln sind die beweglichsten Muskeln im menschlichen Körper, was auf die besondere Anordnung der Muskelfasern zurückzuführen ist. Diese Fasern durchziehen den Zungenkörper quer, längs und vertikal und ermöglichen so eine enorme Bewegungsbandbreite. Die Zunge ist nicht nur für die Sprachbildung unerlässlich, sondern auch für das Kauen, Schlucken und Tasten von Nahrung.

Die Bedeutung der Zungenpapillen für den Geschmackssinn

Die Zungenoberfläche ist rau aufgrund der Zungenpapillen in der Schleimhaut. Es gibt zwei Hauptarten von Papillen: mechanische und Geschmackspapillen. Mechanische Papillen sind direkt mit der inneren Zungenmuskulatur verbunden und dienen dazu, die Festigkeit von Speisen zu beurteilen. Geschmackspapillen hingegen enthalten Geschmacksknospen, die eigentlichen Geschmacksorgane.

Geschmackspapillen kann man sich wie kleine Krater vorstellen, in die Geschmacksknospen eingelagert sind - die eigentlichen Geschmacksorgane mit jeweils 10 bis 50 Sinneszellen. Im Querschnitt ähneln die Geschmacksknospen einer Blumenknospe. Dort gelangen chemische Stoffe hinein, deren geschmackliche Informationen ausgewertet und über das Nervensystem weitergeleitet werden. Im Gehirn treffen die Geschmackseindrücke auf Geruchseindrücke. Denn die Einordnung des Gesamtaromas gelingt nicht ohne die Nase. Erst das Zusammentreffen von Geruch und Geschmack lassen das Aroma von Speisen entstehen.

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Es gibt drei Sorten von Geschmackspapillen: Pilzpapillen, Wallpapillen und Blätterpapillen.

Pilzpapillen

Sie sind die häufigsten Papillen, von denen sich rund 200 bis 400 über die gesamte Zungenoberfläche verteilen und in die jeweils drei bis fünf Geschmacksknospen eingelagert sind. Pilzpapillen haben nicht nur Geschmackssensoren, sondern auch Sinneszellen zum Tasten und zur Wahrnehmung von Temperaturen.

Wallpapillen

Wallpapillen sind die größten Papillen und mit bloßem Auge sichtbar. Sie liegen in v-förmiger Anordnung am Übergang vom Zungenrücken zur Zungenwurzel. Es gibt nur sieben bis zwölf dieser Papillen, dafür enthalten sie aber jeweils mehrere Tausend Geschmacksknospen. Sie sind von einem kleinen Graben umgeben, in dem sich die Geschmacksstoffe sammeln und zu den Knospen gelangen. Die Bezeichnung Wallpapillen rührt daher, dass sie von einem Wallgraben mit vielen Drüsen umgeben sind, welche die Geschmacksreize zu den Sinneszellen befördern.

Blätterpapillen

Nicht ganz so groß wie die Wallpapillen sind sie aber immer noch mit bloßem Auge erkennbar. Ungefähr je zehn von ihnen befinden sich als dicht hintereinander liegende Falten an den beiden hinteren Seitenrändern der Zunge.

Die Rolle der Nerven bei der Geschmackswahrnehmung

Die verbreitete Vorstellung, dass die Geschmacksnerven der Zunge in Zonen aufgeteilt seien und zum Beispiel süß vor allem an der Spitze oder sauer an den hinteren Zungenrändern wahrgenommen werden würde, ist also falsch. Allerdings sind die Zungenränder empfindlicher als der mittlere Bereich und „bitter“ wird an der Zungenwurzel am stärksten wahrgenommen - vermutlich eine Schutzfunktion, um Verdorbenes oder Giftiges zu erkennen, bevor es geschluckt wird.

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Die Geschmacksstoffe gelangen im Speichel gelöst zu den Rezeptoren der Geschmacksknospen und docken dort an - vergleichbar einem Schlüssel im Schloss. Dadurch kommt es zur Erregung der Geschmacksknospen und zum Aufbau von Aktionspotenzialen. Die Chorda tympani spielt eine wesentliche Rolle im Nervensystem. Als ein Ast des Nervus facialis verläuft sie durch das Mittelohr, was sie anfällig für Verletzungen macht, die zu Geschmacksstörungen führen können.

Die Chorda tympani ist ein wichtiger Ast des Nervus facialis (VII. Hirnnerv), der durch das Mittelohr verläuft. Sie ist für die Übertragung von Geschmacksinformationen zum Gehirn verantwortlich. Die Chorda tympani geht als dritter Ast vom Nervus facialis im Canalis nervi facialis ab und zieht dann in Richtung Paukenhöhle (Cavum tympani). Von Schleimhaut bedeckt läuft sie am Trommelfell vorbei zwischen Hammer (Malleus) und Amboss (Incus). Aus dem Schädel tritt sie durch die Fissura petrotympanica (Glaser-Spalte) in die Fossa infratemporalis, die unter dem Os temporale liegt. Der Nervenast leitet den Geschmack und den Tastsinn der vorderen zwei Drittel der Zunge an das Gehirn. Zusätzlich vermittelt sie die parasympathische Innervation der Unterzungen- und Unterkieferspeicheldrüse (Glandula sublingualis und Glandula submandibulare) und damit den Speichelfluss nach vorheriger Umschaltung im Ganglion submandibulare.

Für die vorderen zwei Drittel der Zunge sind die sensorischen Neuronen des Gesichtsnervs (7. Hirnnerv, Nervus facialis Chorda tympani) verantwortlich, für das hintere Drittel diejenigen des „Schluck-Nervs" (9. Hirnnerv, Nervus glossopharyngeus). Die Nervenfasern versorgen die einzelnen Geschmacksknospen und verbinden sie untereinander. Die Geschmacksstoffe gelangen im Speichel gelöst zu den Rezeptoren der Geschmacksknospen und docken dort an. Dadurch kommt es zur Erregung der Geschmacksknospen und zum Aufbau von Aktionspotenzialen. Die Informationen werden von den Hirnnerven an ein Gebiet im verlängerten Rückenmark geleitet. Von dort erfolgt eine Aufteilung: Ein Teil der Fasern wird mit anderen Sinneswahrnehmungen wie Schmerz, Temperatur oder Berührung über mehrere Schaltstellen an das Bewusstsein weitergeleitet. Der andere Teil umgeht die Schaltzentrale der bewussten Wahrnehmungen und gelangt direkt zu Hirngebieten, die mit Sinneswahrnehmungen verbunden sind und die das Überleben sichern sollen.

Die fünf Grundgeschmacksrichtungen

Man geht von mindestens fünf Geschmacksqualitäten aus, viele Gerichte setzen sich allerdings aus einer Kombination zusammen, wie etwa süß-saure Speisen. Der süße Geschmack kommt durch Zucker oder dessen Abkömmlinge zustande. Auch einige Aminosäuren sowie Alkohole in Fruchtsäften oder alkoholischen Getränken können die süßen Sinneszellen anregen. Als sauer werden saure Flüssigkeiten wie beispielsweise Zitronensaft bezeichnet, wobei die Wasserstoffionen (H+) für den Reiz verantwortlich sind. Verschiedene Pflanzen enthalten giftige Substanzen und sind mit einem bitteren Geschmack versehen - entwicklungsgeschichtlich eine lebenswichtige Einrichtung der Natur. Salzig ist ebenfalls eine Geschmacksrichtung, die auf der chemischen Wirkung von Natrium und Chlorid, den Ionen des Speisesalzes, beruht. Auch Mineralsalze wie Kalium oder Magnesium können als salzig empfunden werden. Der Eindruck „umami“ erinnert an Fleischbrühe und wird durch Glutamin- oder Asparaginsäure hervorgerufen. Die Aminosäuren kommen in einigen Nahrungseiweißen sowie in verschiedenen Pflanzen vor. Glutamat, das Salz der Glutaminsäure, wird beim Kochen auch als Geschmacksverstärker eingesetzt und soll den herzhaft-würzigen Geschmack der Speise unterstreichen.

Die Geschmacksreize erreichen die Hirnnerven und gelangen über das Rückenmark zum Nervensystem.

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Es gibt drei verschiedene Typen von Geschmackssinneszellen: Eine für süß, bitter und umami, eine für salzig und eine für sauer. Die Geschmackssinneszellen sind zu Geschmacksknospen angeordnet, wobei jede einzelne Geschmacksknospe alle drei Arten von Sinneszellen enthalten kann.

Süß

Süß wird durch Kohlenhydrate und einige Proteine vermittelt. Ein süßer Geschmack weckt die Lust auf kalorienreiche Nahrung geweckt. In Zeiten des Nahrungsüberangebots unterstützt die Empfindung „süß“ und der dadurch ausgelöste Wunsch nach „Mehr“ allerdings die Entwicklung von Übergewicht.

Sauer

Sauer wird durch Wasserstoffionen (H+) ausgelöst. Säure warnt z.B. vor unreifen Früchten, vergorenen oder verdorbenen Speisen.

Salzig

Salzig wird durch andere Ionen hervorgerufen, u.a. durch Natrium-, Kalium- und Chloridionen. Der Salzgeschmack ist wichtig für den Elektrolythaushalt. Ist der Salzgehalt im Blut zu niedrig, lösen salzige Speisen die Lust auf mehr davon aus.

Bitter

Bitter kommt durch viele verschiedene Substanzen zustande. Dazu gehören Koffein und Chinin, aber auch Tannine im Wein, Flavonoide in Schokolade sowie Strychnin und Nikotin. Ein sehr starker Bittergeschmack kann den Würgereflex auslösen und damit vor Vergiftungen schützen.

Umami

Umami (oder auch würzig, herzhaft) wird vor allem durch die Aminosäuren Glutamat und Aspartat vermittelt. Aufgenommen wird der Geschmacksreiz über Rezeptoren, die Geschmackssinneszellen. Sie leiten den Reiz dann über Nervenfasern an das Gehirn. Im Geschmackszentrum der Großhirnrinde wird der Sinneseindruck dann verarbeitet und interpretiert.

Schärfe

Übrigens: Schärfe wird zwar häufig als Geschmack beschrieben, allerdings handelt es sich dabei nicht um eine Geschmacksrichtung. Schärfe wird durch die Substanz Capsaicin ausgelöst und über sensible Nervenendigungen des Trigeminusnerven vermittelt. Diese geschmacksneutralen Substanzen kommen beispielsweise in Chilis vor und reizen die Thermorezeptoren von Nerven, die sich in unserem Mund befinden. Das Gehirn reagiert darauf mit einem Schmerzempfinden woraufhin zur Linderung Endorphine ausgeschüttet werden, die wiederum ein angenehmes Gefühl erzeugen.

Fettig

Aktuelles aus der Wissenschaft: Derzeit suchen Forscher nach weiteren speziellen Sinneszellen für den Geschmack: Es scheint nach neusten Erkenntnissen Rezeptoren zu geben, die auf Fette reagieren. Beispielsweise wurde eine Andockstelle für die Linolsäure gefunden, sie ist Bestandteil verschiedener Triglyceride, die etwa in Soja-, Sonnenblumen- oder Maiskeimöl vorkommen.

Störungen des Geschmacksinns (Dysgeusien)

Beeinträchtigungen im Bereich der Gustatorik werden als Dysgeusien bezeichnet. Sie beruhen auf Schädigungen oder Funktionsstörungen der Geschmacksknospen, der peripheren Nerven oder der Gehirnareale, die für die Gustatorik zuständig sind. Personen mit Psychosen, während einer Chemotherapie oder der Behandlung mit Salbutamol, bei Epilepsie, Lebererkrankungen, Schilddrüsenunterfunktionen oder Zinkmangel sind manchmal von einem beeinträchtigten Geschmacksempfinden betroffen. Außerdem treten Dysgeusien begleitend zu Xerostomien, Malabsorptionssyndromen sowie zum Konsum von Drogen oder Betäubungsmitteln auf.

Bei einer kompletten Ageusie ist das Wahrnehmen von Geschmacksreizen gar nicht mehr möglich. Dagegen können Menschen mit einer partiellen Ageusie bestimmte Geschmacksrichtungen wie beispielsweise „sauer“ nicht erkennen, während bei der funktionellen Aguesie die Gustatorik deutlich eingeschränkt ist.

Ursachen von Geschmacksstörungen

Zu Störungen des Geschmacks kann es auf verschiedene Arten kommen:

• Schädel-Hirn-Verletzungen: Unfälle und Kopfverletzungen können den Verlauf der Geschmacksnerven beeinträchtigen oder den Geschmacksbereich der Großhirnrinde schädigen.

• Infektionen: Ein Beispiel ist eine Infektion mit Herpes zoster. Sie schädigen häufig die Schmeckfasern des Fazialnerven. Auch bei COVID-19 sind Geschmack- und Geruchssinnn oft gestört.

• Kontakt mit toxischen Substanzen: Etliche Arbeitsstoffe können bei ständiger Exposition ohne geeignete Schutzeinrichtung den Geschmackssinn schädigen. Bekannt ist dies von Dämpfen und Partikeln der Metallverarbeitung und bei Verwendung von Lösungsmitteln wie Benzol und Toluol.

• Operationen oder Bestrahlungen: Bei Eingriffen im Mund, im Gesicht oder am Gehirn werden manchmal Nerven oder Gehirngewebe verletzt. Möglich ist dies z.B. bei Operationen am Zungengrund, Tumorentfernungen oder bei einer Cochlea-Implantation im Mittelohr.

• Burning-Mouth-Syndrom: Diese Erkrankung tritt vor allem bei Frauen nach der Menopause auf. Dabei kommt es neben dem brennenden Gefühl im Mund zu einem andauernden metallischen oder bitteren Geschmack.

• Weitere Erkrankungen: Daneben gibt es noch eine Vielzahl anderer Erkrankungen, die das Schmecken beeinflussen. Sie reichen vom Diabetes mellitus über neurodegenerative Erkrankungen und Schilddrüsenerkrankungen bis zu Leber- und Nierenversagen. Auch ein Mangel von Eisen, Vitamin-A, B1, B2 oder B6 kann Geschmacksstörungen begünstigen.

• Medikamente: Ein weiterer wichtiger Grund für Schmeckstörungen ist die Einnahme von Medikamenten. Manche Wirkstoffe verringern den Speichelfluss, wodurch die Geschmacksknospen austrocknen und nicht mehr richtig funktionieren. Andere Substanzen schädigen die Mundschleimhaut und damit die Papillen und Geschmacksknospen direkt. Einige greifen auch in die Reizweiterleitung am Nerv ein.

  Beispiele für Medikamente, die Geschmacksstörungen verursachen können:

  • Antibiotika (z.B. Aminoglykoside, Penicillin, Makrolide, Anti-Pilzmittel)
  • Herz-Kreislauf-Medikamente (z.B. ACE-Hemmer, Betablocker, Amiodaron)
  • Antidepressiva, Antiepileptika, Hypnotika und Sedativa
  • Schmerzmittel (z.B. Fentanyl)
  • Schleimlöser (z.B. Ambroxol)
  • Kortison (vor allem als Spray)
  • Immunmodulatoren (z.B. Interferon alpha, Lenalidomid)
  • Bisphosphonate

• Mangelnde Mundhygiene: Mangelnde Mundhygiene kann den Geschmackssinn ebenfalls beeinträchtigen. Zu beachten ist allerdings, dass auch die übertriebene Anwendung von Mundwasser manchmal zu Schmeckstörungen führt.

Trotz der vielen möglichen Auslöser bleibt die Ursache eines gestörten Geschmacks oft unklar. Dann spricht man von einer idiopathischen Schmeckstörung.

Diagnose von Geschmacksstörungen

Die ersten Hinweise auf eine Geschmacksstörung gibt meist die Patientin selbst. Dann versucht die Ärztin, die Schmeckstörung klinisch nachzuweisen. Dazu dienen verschiedene Tests, bei denen die Geschmacksqualitäten erkannt werden sollen, manchmal ist auch ihre Intensität auf einer Skala einzustufen. Bei der Drei-Tropfen-Methode bekommen die Patienten zwei geschmacklose Tropfen (z.B. Wasser) und einen Tropfen mit Geschmack auf die Zunge geträufelt. Nun müssen sie den einen Tropfen mit Geschmack erkennen und seine Qualität benennen (süß, sauer, salzig, bitter). Häufig wird in aufsteigender Konzentration getropft, um die Erkennungsschwelle zu bestimmen. Manchmal werden zum Testen auch feste Schmeckstreifen verwendet.

Wenn die Ärzt*in eine Geschmacksstörung diagnostiziert hat, muss deren Auslöser gefunden werden.

Behandlung von Geschmacksstörungen

Geschmacksstörungen im Zusammenhang mit Systemerkrankungen bessern sich häufig, sobald die Grunderkrankung behandelt oder deren Therapie optimiert wird. Bei einigen der genannten krankheitsbedingten Ursachen erholt sich das Geschmacksempfinden auch von selbst wieder - z. B. nach Schädel-Hirn-Verletzungen oder Infektionen. Auch das Burning Mouth Syndrom bildet sich in etlichen Fällen wieder zurück - was jedoch Jahre dauern kann.

Bei trockenem Mund (z.B. durch speichelreduzierende Medikamente) helfen oft Speichelersatzprodukte. Zusätzlich sollte möglichst viel getrunken werden. Sind Nikotin oder Kaffee verantwortlich, gilt es, diese Genussstoffe zu meiden. Haben Medikamente die Geschmacksstörung ausgelöst, erholt sich der Geschmackssinn häufig spontan wieder, wenn das entsprechende Präparat (unter ärztlicher Aufsicht!) abgesetzt oder durch ein anderes ersetzt wird.

Für die idiopathische Schmeckstörungen ist Zink eine Option. Die Leitlinie empfiehlt die tägliche Gabe von 140 mg Zinkglukonat über vier Monate. Da diese Dosierung über der empfohlenen täglichen Zinkzufuhr liegt, sollte die Therapie ärztlich überwacht werden. Eine Übertherapie ist zu vermeiden, da ein Zuviel an Zink ebenfalls Geschmacksstörungen auslösen kann. Außerdem droht bei Zinküberschuss ein Kupfermangel.

Ist nur der salzige Geschmack betroffen, lohnt ein Versuch mit Gewürzsalz (enthält neben Natriumchlorid noch Natriumglutamat). Ist der Geschmack für Süßes gestört, sollte nicht der Zuckerkonsum erhöht , sondern auf Süßstoffe umgestiegen werden. Bei allgemein verminderter Geschmackswahrnehmung hilft es, den Trigeminusnerv anzuregen. Das geschieht durch scharfe Gewürze wie Chili, Ingwer, Meerettich, aber auch durch stark Lebensmittel mit ausgeprägter Oberflächenstruktur wie Fruchtsäfte mit reichlich Fruchtfleisch. Bei starker Hypogeusie helfen manchmal auch künstliche Aromen, um die Lust am Essen zu wecken.

Weitere Maßnahmen, die bei Geschmacksstörungen helfen können:

• Regelmäßige Mundspülungen
• Kaugummikauen
• Eiswürfel lutschen
• Betäubende Lösungen (Lidocain) als Gel auf die Zunge auftragen oder als Spray in die Mundhöhle sprühen.

Vor allem bei alten Menschen mit Geschmacksstörungen drohen Gewichtsverlust und Mangelerscheinungen. Um dies zu verhindern, muss auf eine ausreichende und ausgewogene Ernährung geachtet werden.

Geschmack und Geruch: Ein unzertrennliches Duo

Ein wichtiger Partner, der bei dem Geschmacks­emp­fin­den nicht feh­len soll­te, ist der Geruchs­sinn. Vie­len wird das zum Bei­spiel bei einer star­ken Erkäl­tung bewusst, bei der vie­le Lebens­mit­tel plötz­lich gar nicht oder gar ganz anders schme­cken. Vie­le Sub­stan­zen muss man also erst rie­chen, bevor sie einen Geschmack erzeu­gen. Erst dann kön­nen die Rezep­to­ren die Aro­men ver­ar­bei­ten, die bei unse­rer Kör­per­tem­pe­ra­tur von 37 Grad ver­dampft sind und sich im Rachen­raum gesam­melt haben. Auch beim Kau­en gelan­gen die Geschmacks­stof­fe in die Nasen­höh­len und wer­den dort von den Riech­zel­len iden­ti­fi­ziert und an das Gehirn wei­ter­ge­lei­tet, wo sie schließ­lich ver­ar­bei­tet wer­den. Das Inter­es­san­te dabei: Laut For­schungs­er­geb­nis­sen des israe­li­schen Weiz­mann-Insti­tuts riecht jede Nase anders. Die Wis­sen­schaft­ler fan­den her­aus, dass dies vor allem an der Kom­bi­na­ti­on der Gene liegt, die bei jedem Men­schen unter­schied­lich ist. Geschmack ist also wirk­lich indi­vi­du­ell, das liegt aber nicht nur an den Genen, bio­lo­gi­sche, evo­lu­tio­nä­re und kul­tu­rel­le Fak­to­ren haben eben­falls einen Ein­fluss dar­auf, ob uns etwas schmeckt oder eben nicht.

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