Ein Geruch, der mit Schmerzen verbunden ist, löst in der Zukunft eine stärkere Reaktion aus

Schmerzhafte Empfindungen, die beim Aufspüren eines bestimmten Geruchs auftreten, führen dazu, dass die Riechneuronen künftig stärker auf dieses Aroma reagieren. Zu diesem Schluss kamen amerikanische Spezialisten bei mehreren Experimenten an Labormäusen.

Dass unangenehme Empfindungen assoziativ mit Gerüchen oder Geräuschen verbunden sind, ist seit langem bekannt. Man geht davon aus, dass eine solche Reaktion durch Veränderungen in bestimmten Teilen des Gehirns verursacht wird, die für die Verarbeitung von Sinnesinformationen verantwortlich sind.

Eine Forschergruppe der University of New Jersey unter der Leitung von Marley Kass stellte jedoch nach einer Reihe von Experimenten fest, dass bei Gerüchen Veränderungen nicht im Gehirn, sondern direkt in der Nasenschleimhaut bzw. im Riechepithel, das aus Riechneuronen besteht, auftreten.

Wissenschaftler führten ein Experiment mit speziell ausgewählten Labormäusen durch, die in eine spezielle Box gesetzt wurden, durch deren Boden elektrischer Strom floss. Jede elektrische Entladung setzte ein harmloses Gas mit einem bestimmten Geruch frei. Nach jedem „Vorgang“ wurde die Box mit den Mäusen von den Gasrückständen gelüftet und die Sitzung nach einiger Zeit wiederholt. Das Experiment dauerte drei Tage, in denen die Nagetiere 15 aromaelektrische Trainingseinheiten von jeweils 15 Sekunden Dauer über sich ergehen lassen mussten.

Anschließend wurde den Nagetieren ein fluoreszierendes Protein injiziert, dessen Leuchten die Aktivierung von Neuronen messen sollte. Das an den Riechneuronen haftende Protein begann bereits bei geringster Erregung zu leuchten. Anschließend entfernten die Spezialisten einen Teil des Schädels der Versuchstiere und beobachteten direkt die Veränderung der neuronalen Aktivität. Vor den Tieren wurde eine Quelle mit einem bekannten „schmerzhaften“ Geruch installiert. Im Vergleich zur Kontrollgruppe der Nagetiere wiesen die Mäuse, die am Experiment mit elektrischem Strom teilnahmen, ein stärkeres Signal von den Riechneuronen auf.

Die Ergebnisse lassen vermuten, dass Schmerzempfindungen, die von einem bestimmten Geruch begleitet werden, in Zukunft eine höhere Empfindlichkeit der Rezeptoren dafür hervorrufen, selbst wenn keine Schmerzquelle mehr vorhanden ist. Wissenschaftler stellten fest, dass dieses Muster keinen Zusammenhang mit den Gehirnregionen hat. Alle Veränderungen finden im Epithel der Nasenschleimhaut statt, in dem sich Neuronen befinden. So entwickelt sich die Geruchsempfindlichkeit, was beweist, dass das Riechepithel schmerzempfindlich ist.

Frühere Untersuchungen haben ergeben, dass Menschen ohne Schmerzempfindlichkeit Gerüche nicht unterscheiden können. Der Grund dafür ist, dass die Kanäle für die Übertragung von Gerüchen und Schmerzempfindungen zum menschlichen Gehirn identisch sind. Im Rahmen der Studie wurde die Geruchsempfindlichkeit von Patienten untersucht, deren Ionenkanäle in den Sinneszellen, die für die Übertragung von Schmerzempfindungen von der Haut zu den entsprechenden Gehirnregionen zuständig sind, gestört waren. Wie sich herausstellte, ist derselbe Kanal an der Geruchswahrnehmung beteiligt, sodass die Versuchsteilnehmer keine Gerüche wahrnahmen.