Unser Geruchssinn ist viel mehr als nur ein Mittel, um angenehme Aromen zu genießen. Er schützt uns vor Gefahren, lässt Essen besser schmecken, weckt Erinnerungen und spielt sogar eine Rolle bei der Partnerwahl. Gerüche können unsere Stimmung aufhellen, positive Gefühle in uns wecken und uns an schöne Momente erinnern. Doch wie genau beeinflussen Gerüche unser Nervensystem und unser Gehirn?
Die Funktionsweise des Geruchssinns
Wenn wir einen Geruch wahrnehmen, gelangen Duftmoleküle durch die Nasenöffnungen zur Riechschleimhaut. Diese Zellschicht ist unser Empfangsorgan für Gerüche. Sie ist mit mehr als zehn Millionen Riechzellen bestückt, die sich auf einer Fläche von drei bis fünf Quadratzentimetern verteilen. Jede dieser Nervenzellen trägt auf ihrer Oberfläche Andockstellen für bestimmte Duftmoleküle, sogenannte Rezeptoren. Bislang haben Forscher etwa 400 verschiedene Typen von Empfangsrezeptoren identifiziert. Jeder Zelltyp ist spezialisiert auf eine bestimmte Gruppe von Duftmolekülen wie Limonen, Vanillin oder Moschus.
Wenn die Duftmoleküle an die passenden Rezeptoren andocken, wandeln die Rezeptorzellen das chemische Signal in einen elektrischen Impuls um. Über dünne Nervenfasern gelangt dieser Reiz ins Gehirn. Zuerst passiert er das Siebbein und landet dann im Riechkolben oberhalb der Nasenwurzel. In dieser Schaltstelle erfolgt die erste Verarbeitung des Geruchs. Alle Riechsinneszellen, die zu einem bestimmten Typ zählen, enden mit ihren Nervenfortsätzen im Riechkolben auf derselben Nervenzelle. Dadurch können die Signale aus einer Duftquelle gebündelt auf eine Nervenzelle der Riechbahn übertragen werden und gelangen geballt vom Riechkolben ins Riechhirn.
Die Verarbeitung von Gerüchen im Gehirn
Das Riechhirn setzt die eintreffenden Duftsignale zu einem Geruch zusammen, der schließlich ins Bewusstsein gelangt. Zu diesem Zweck verknüpft das Wahrnehmungszentrum mitunter Hunderte von einzelnen Duftinformationen zu einem Sinneseindruck. Die Duftinformation wird vom Riechkolben auch in Hirnareale geleitet, die am Gedächtnis und an der Verarbeitung von Emotionen beteiligt sind. Ein Duftmolekül, das wir mit der Nase wahrnehmen, wird im gleichen Atemzug im Erinnerungszentrum abgespeichert.
Der piriforme Kortex ist das eigentliche Duft-Verteilersystem im Riechhirn. Es fungiert als eine Art „Duftmanager“ und sendet die jeweiligen Duftreize zu spezifischen Gehirnarealen weiter. Der piriforme Kortex, der eng mit dem zentralen Kern unseres Emotionszentrums zusammenarbeitet, kann die Wirkung von Parfüm und Duft auf Bewusstsein, Stimmung und Emotion verstärken. Er kann auch dem Riechkolben vorschreiben, was und wie etwas zu riechen ist. Auch entscheidet der piriforme Kortex, was, wie und wo etwas zur Geruchsweiterverarbeitung in andere Gehirnregionen gegeben wird. Dabei hat er eine sehr emotionale Verbündete: die Amygdala. Sie riecht in der Regel immer mit und tauscht sich mit dem piriformen Kortex über den Geruchseindruck aus. Das Ergebnis kann in einer Rückschleife auch dem Riechkolben gemeldet werden.
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Offenbar riechen wir im Gehirn das allermeiste zweimal. Zunächst erst unbewusst mit dem Emotionszentrum und dort im Besonderen mit der Amygdala. Sie trifft die Vorentscheidung, ob ihr ein Duft gefühlsmäßig zusagt oder nicht. Danach wird in höheren Gehirnregionen, wie dem orbitofrontalen Kortex (OFC), bewusst gerochen. Hier geht es unter anderem in einer eher kognitiven Entscheidung darum, ob z. B. ein Parfüm seinen Preis wert ist.
Die Verbindung von Geruch und Emotionen
Gerüche sind eng mit Erinnerungen und Emotionen verknüpft. Wie wir Gerüche empfinden, ist zum Teil angeboren, zum Teil erlernt. Zudem haben Düfte häufig eine kulturelle und kontextuelle Komponente. Der erste Kontakt mit einem Geruch entscheidet häufig darüber, womit wir ihn assoziieren. Je tiefgreifender die emotionale Erfahrung ist, desto eher schreiben wir den Geruch einem bestimmten Erlebnis zu. Dann weckt der Geruch, wenn wir ihn wahrnehmen, immer wieder diese Erinnerung.
Das liegt daran, dass die Geruchsrezeptoren direkt mit dem limbischen System im Gehirn kommunizieren. In diesem Teil des Gehirns werden auch Emotionen verarbeitet und Erinnerungen gebildet und gespeichert. Diese direkte Verbindung erklärt, warum Gerüche häufig schnell und intensiv Erinnerungen und Emotionen hervorrufen. Evolutionsbiologisch gesehen gilt der Geruchssinn als unser ältester Sinn. Die komplexeren Sinne wie Sehen oder Hören entstanden deutlich später mit der Entwicklung komplexerer Nervensysteme. Das Riechsystem ist mit älteren Teilen des Gehirns verbunden, dem limbischen System, das auch für Emotionen zuständig ist.
Der Einfluss von Gerüchen auf unser Wohlbefinden
Düfte können die Konzentration fördern, zur Entspannung beitragen oder sich positiv und/oder negativ auf unser Wohlbefinden auswirken. Düfte wecken Emotionen in uns und steuern sie sogar. Diese Erkenntnis ist wissenschaftlich belegt. Duftstoffe gelangen über unsere Nase ins Gehirn und stimulieren das Nervensystem entsprechend. Dabei werden Hormone freigesetzt, die die eigene Stimmung innerhalb kürzester Zeit beeinflussen.
Es gibt Düfte und Aromen, die ziehen uns nahezu magisch an. Andere Düfte hingegen verbinden wir mit negativen Assoziationen - und das ist meist ganz individuell. Damit werden Düfte zum "Stimmungsmacher", beeinflussen so unser Wohlbefinden.
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Einige Beispiele für Düfte und ihre Wirkung:
- Vanille: Wirkt ausgleichend, entspannend und aphrodisierend.
- Zitrusfrüchte: Heben die Stimmung.
- Lavendel: Wirkt beruhigend, lindert Nervosität und Kopfschmerzen, sorgt für erholsamen Schlaf.
- Bergamotte: Fördert die Kreativität, wirkt stimmungsaufhellend, lässt Ängste schwinden.
- Eukalyptus & Pfefferminze: Wirken erfrischend, befreiend und konzentrationsfördernd.
- Rose: Wirkt beruhigend und hautpflegend, wird mit Liebe und Wärme verbunden.
- Jasmin: Gilt als Geheimwaffe gegen Stress, wirkt sich positiv auf die Stimmungslage aus, mindert seelisches Ungleichgewicht.
Der Verlust des Geruchssinns
Der Geruchssinn kann durch verschiedene Faktoren beeinträchtigt werden oder verloren gehen, beispielsweise durch eine COVID-19-Infektion, Long-COVID, zunehmendes Alter (Presbyosmie), Medikamente, psychische Erkrankungen, Virusinfektionen, Feinstaub oder toxische Substanzen. Riechstörungen können aber auch ein Warnsignal sein und lange auftreten, bevor Krankheiten ausbrechen, wie bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer, Multipler Sklerose und Parkinson.
Geruchsstörungen lassen sich generell in drei Kategorien einteilen:
- Hyposmie: Eingeschränkte Wahrnehmung des Geruchssinns.
- Parosmie: Verzerrung des Geruchssinns.
- Anosmie: Vollständiger Verlust des Geruchssinns.
Riechforscher empfehlen das sogenannte Riechtraining, um die Neubildung von Riechzellen anzuregen. Dabei schnuppern Patienten täglich an mit verschiedenen Gerüchen ausgestatteten Fläschchen und versuchen dabei, die wahrnehmbaren Unterschiede bewusst im Gehirn zu verankern.
Riechforschung und Krebsbehandlung
Geruchsrezeptoren sind in mehreren gesunden und krebsartigen Geweben identifiziert worden. Ihre Aktivierung hat einen Einfluss auf das Wachstum und Fortschreiten von Krebszellen. Forscher entdeckten, dass sich das Wachstum von Darmkrebszellen mit dem Duftstoff Troenan bremsen lässt. Sie fanden den Rezeptor OR51B4 in großen Mengen in Darmkrebszellen und identifizierten das Molekül Troenan als Aktivator für OR51B4. Die Behandlung von Krebszellen und Tumorgewebeproben mit Troenan führte dazu, dass die Zellen nicht mehr so schnell wuchsen und sich langsamer bewegten, was die Bildung von Metastasen behindert. Durch die Troenan-Behandlung starben zudem vermehrt Krebszellen ab. Allerdings sind weitere Studien dazu notwendig.
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Riechspiele für die ganze Familie
Es gibt viele Sinnes- und Riechspiele für die ganze Familie, mit denen Eltern den Geruchssinn ihres Kindes spielerisch fördern können.
Einige Beispiele:
- Schnüffeln statt kniffeln: Gemeinsam zehn Testobjekte aussuchen, die duften oder stinken (Gewürze, Kräuter, Tee, Seife, Gemüse, Käsesorten etc.). Jedem Familienmitglied die Augen verbinden und die Duftobjekte identifizieren lassen, ohne sie anzufassen.
- Ich schmecke was, was du nicht riechst: Apfel, Birne, Kohlrabi und rohe Kartoffel schälen und in gleich große Stücke schneiden. Nun erraten alle mit verbundenen Augen - erst mit zugehaltener Nase, dann ohne -, was sie essen.