2023 Autor: Bryan Walter | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-24 23:09
Ein Neurowissenschaftler an der American Rutgers University, John McGann, bezeichnete die Ansicht des schlechten menschlichen Geruchssinns im Vergleich zu anderen Säugetieren als "einen Mythos des 19. Jahrhunderts". Seiner Meinung nach wissen die Menschen, wie man Gerüche wahrnimmt und verwenden sie nicht schlechter als ihre evolutionären Vorfahren. Er zitiert seine Argumente auf den Seiten des Science-Magazins. Mal sehen, wie überzeugend sie sind.
Mythenmacher
Die Meinung, dass der Mensch einen relativ schwachen Geruchssinn hat, ist in wissenschaftlichen und allgemeinen Kreisen weit verbreitet. McGann analysiert seinen historischen Hintergrund und spricht über die Rolle des bedeutenden französischen Anatomen und Anthropologen Paul Broca.
In vergleichenden anatomischen Studien stellte Broca fest, dass Menschen einen viel größeren Frontallappen haben als andere Tiere, denen es an anspruchsvollen kognitiven Fähigkeiten und Sprache mangelt. Bei Patienten mit Schäden an diesem Teil des Gehirns wurden Störungen dieser Funktionen beobachtet, woraus der Wissenschaftler schloss, dass die menschliche Intelligenz physikalisch in der grauen Substanz der Frontallappen basiert.
Weitere Studien zeigten, dass die Riechkolben, die sich unter den Frontallappen befinden und Informationen von den Riechnerven erhalten, beim Menschen eine geringere relative Größe haben als bei den meisten anderen Säugetieren und durch relativ dünne Riechwege mit dem Rest des Gehirns verbunden sind. Da das menschliche Verhalten auch weniger von Gerüchen abhängig ist, entschied Broca, dass sich die Riechzwiebeln entwickelt hatten, um Platz für die massiven Frontallappen zu machen, mit dem Ergebnis, dass der menschliche Geruchssinn erheblich geschwächt war.
Ausgehend von dieser Sichtweise teilte der Wissenschaftler alle Säugetiere in „olfaktorische“(osmatiques), für die Gerüche von größter Bedeutung sind, und „nicht riechende“(anosmatiques) ein. Letztere werden seiner Meinung nach in zwei weitere Kategorien unterteilt: Wassersäugetiere wie Wale, bei denen olfaktorische Strukturen praktisch fehlen, und Primaten (einschließlich des Menschen), die große Frontallappen haben und weniger Geruchssinn haben.
Diese Klassifikation wurde von nachfolgenden Spezialisten wie dem britischen Anatom William Turner, dem amerikanischen Neurologen Charles Herrick und anderen unterstützt. Auch der berühmte Psychologe Sigmund Freud, der mit Brocks Werken vertraut war, spielte eine Rolle. Er glaubte, dass der Geruchssinn die Grundlage des instinktiven Sexualverhaltens bei Tieren ist, und beim Menschen verliert er seine Bedeutung nach den in seiner Theorie der psychosexuellen Entwicklung beschriebenen analen und oralen Kindheitsstadien.
„So haben Broca und Freud der Idee, dass der Geruchssinn der freien Rationalität entgegenwirkt, die den Menschen zivilisiert und von anderen Tieren unterscheidet, einen pseudowissenschaftlichen Schliff verliehen“, schließt McGann.
Gene und Proportionen
Die Meinung über den schwachen Geruchssinn eines Menschen hat sich bis heute erhalten. Möglich wurde dies laut McGann durch Arbeiten, die zeigen, dass von etwa 1000 menschlichen Genen für Geruchsrezeptoren nur etwa 390 Rezeptorproteine kodieren und der Rest Pseudogene ("kaputte" Kopien von Genen sind), während beispielsweise bei Mäusen dieses Verhältnis liegt bei etwa 1100 zu 900. Dies diente als Grundlage für die Idee, dass die Fähigkeit, Gerüche wahrzunehmen, ihren führenden evolutionären Wert für den Menschen verloren hat, nachdem er das Dreifarbensehen entwickelt hatte. Inzwischen hat sich jedoch gezeigt, dass etwa 60 Prozent der menschlichen "Pseudogene" im Riechepithel tatsächlich in Boten-RNA transkribiert werden (dh sie sind tatsächlich keine Pseudogene), bemerkt McGann.
Ein weiteres Argument der Befürworter der relativen Schwäche des menschlichen Geruchssinns war die geringe Größe der Riechkolben im Verhältnis zum gesamten Gehirn: Bei Hominiden machen sie etwa 0,01 Prozent des Gehirnvolumens aus gegenüber zwei Prozent bei den Maus. Darüber hinaus sind bei verschiedenen Säugetieren bis zu 96 Prozent der Gehirnstrukturen proportional zur Gesamthirngröße.
Vergleich der relativen und absoluten Größen der Riechkolben von Mensch und Maus
Laut McGann machen Riechzwiebeln vier Prozent der Ausnahmen von dieser Regel aus. Die Gründe dafür können in der ungleichen evolutionären Skalierung verschiedener Hirnstrukturen und einer gewissen Unabhängigkeit des olfaktorischen Systems vom Rest des Gehirns liegen. Darüber hinaus nehmen bei anderen Tieren auch die relativen Größen der Riechkolben mit der Zunahme des Gehirns ab, was jedoch die Wahrnehmung von Gerüchen nicht beeinflusst. Daher ist es nach Ansicht des Wissenschaftlers zweckmäßiger, nicht die relativen, sondern die absoluten Volumina dieser Strukturen zu vergleichen. Beim Menschen haben die Riechkolben also ein durchschnittliches Volumen von etwa 60 Kubikmillimetern gegenüber etwa 27 Kubikmillimetern bei einer Ratte und von 3 bis 10 Kubikmillimetern bei einer Maus.
Neuronen und Glomeruli
Ein weiterer wichtiger Faktor, der die Funktion des Geruchs bestimmt, ist die Anzahl der Neuronen im olfaktorischen Analysator. Bei den Säugetierarten, für die sie nachgewiesen wurde, überschreitet die Differenz 10 Millionen Zellen nicht. Dies entspricht maximal einem 28-fachen Durchlauf der Neuronenzahl bei einem 5800-fachen Durchlauf des Körpergewichts. Eine so vergleichbare Anzahl von Neuronen bei verschiedenen Arten liegt laut McGann daran, dass sie alle in der Welt der Gerüche leben und sie ungefähr gleich benötigen (dieser Punkt ist etwas umstritten, da die olfaktorische Umgebung verschiedener Arten stark variieren kann, aber die Anzahl der Neuronen ist alles, sie unterscheidet sich nicht zeitweise, sondern um Größenordnungen). Gleichzeitig kommt es zu einem Wachstum des Volumens und der Zellzusammensetzung der Gehirnstrukturen, wenn erweiterte Funktionen ausgeführt werden müssen, beispielsweise eine genauere Bewegungskoordination usw.
Die Anzahl der Neuronen in den Riechkolben verschiedener Säugetierarten
Der Autor des Artikels weist auch auf die besondere Organisation der menschlichen Geruchsstrukturen hin. Die strukturellen Elemente der Riechkolben sind Glomeruli, die jeweils Informationen von einer Subpopulation von sensorischen Neuronen sammeln, die die gleichen Riechrezeptoren exprimieren, dh ähnliche Reize integrieren. Beim Menschen gibt es etwa 5600 solcher Glomeruli, das sind mehr als bei Mäusen (etwa 1800) und Ratten (etwa 2400). In Kombination mit einer geringeren Anzahl von funktionellen Rezeptorgenen beim Menschen bedeutet dies, dass Informationen von jedem menschlichen Rezeptortyp von etwa 16 Glomeruli verarbeitet werden können, während bei Nagetieren - nicht mehr als zwei.
Im Gegensatz zu Nagetieren und vielen anderen Säugetieren werden bei Hominiden die Neuronen der Riechkolben im Laufe des Lebens nicht erneuert, was ein Zeichen für einen rudimentären Geruchssinn zu sein scheint. Nichtsdestotrotz, schreibt McGann, verfügt der menschliche Geruchsanalysator über viel weiter entwickelte kortikale Zentren, die Informationen über Gerüche interpretieren und in die kontextuellen und semantischen Netzwerke des Gehirns einordnen, was dem menschlichen Geruchsanalysator die notwendige Plastizität verleiht.
Praxistests
Im Finale macht McGann das überzeugendste Argument für die Macht des menschlichen Geruchssinns – seine Funktionsfähigkeit. Eine kürzlich durchgeführte Studie hat gezeigt, dass Menschen mit einem intakten Analysator wie andere Säugetiere in der Lage sind, flüchtige Verbindungen in Mengen von wenigen Molekülen zu erfassen und bis zu einer Billion Gerüche zu unterscheiden, was Hundertmillionen Mal höher ist als frühere Schätzungen.
Gleichzeitig unterliegt die Empfindlichkeit verschiedener Arten gegenüber unterschiedlichen Gerüchen einer natürlichen Variabilität und hängt stark vom Bedarf ab. Der Vergleich des Menschen mit anderen Säugetieren zeigt eine vergleichbare Geruchswahrnehmung im Allgemeinen und bei einzelnen Verbindungen (zB 3-Mercapto-3-methylbutylformiat, n-Pentan- und n-Octansäure) nimmt der Mensch eine Spitzenposition ein.
Empfindlichkeit gegenüber flüchtigen Stoffen bei Mensch und Tier
Außerdem wendet sich der Autor des Artikels gegen die unbedeutende Wirkung des Geruchs auf das menschliche Verhalten. Er stellt fest, dass Gerüche spezifische Erinnerungen und Emotionen hervorrufen können, die Aktivierung des autonomen Nervensystems beeinflussen, die Wahrnehmung von Stress und Affekt ergänzen usw. Sie spielen auch eine wichtige Rolle in der nonverbalen Kommunikation: Der Geruch eines jeden Menschen hängt nicht nur ab auf Lebensmittel und Umwelt, sondern interagiert auch mit Immunmarkern für Gewebeverträglichkeit und hilft so, verwandte Personen zu erkennen. Dies kann wiederum das sexuelle Interesse beeinflussen und zusätzliche Informationen über die Angst oder Aggression einer anderen Person liefern. Obwohl diese Auswirkungen von Gerüchen selten bewusst wahrgenommen werden, können sie unter traumatischen Umständen bedeutsam werden – zum Beispiel sind olfaktorische Halluzinationen oft eines der Symptome von PTSD.
„Unser Geruchssinn ist viel wichtiger als wir denken“, schließt McGann.
