Neurophysiologie Wie Düfte eine Bedeutung bekommen
Ein Bochumer Forschungsteam hat bei Ratten künstliche Geruchsempfindungen ausgelöst – und geschaut, was dann im Gehirn passiert.
Wenn ein Geruch wahrgenommen wird, werden im Gehirn verschiedene Bereiche aktiviert. Ein Team aus der Neurowissenschaft der RUB hat nun mit Untersuchungen an Ratten herausgefunden, dass Strukturen des Geruchsinns eng mit den Belohnungs- und Aversionssystemen des Gehirns zusammenarbeiten. So sind bei der Verarbeitung von Gerüchen neben dem Riechzentrum auch Bereiche aktiv, die für Gefühle und Werteempfinden verantwortlich sind. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift „Cerebral Cortex“ vom 11. August 2021 veröffentlicht.
An der Studie haben Dr. Christina Strauch, Doktorandin Thu-Huong Hoang und Prof. Dr. Denise Manahan-Vaughan aus der Abteilung für Neurophysiologie gemeinsam mit Prof. Dr. Frank Angenstein des Deutschen Zentrums für neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Magdeburg gearbeitet.
Geruchswahrnehmung außerhalb des Riechkolbens und des olfaktorischen Kortex
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschten, wie sich die Verarbeitung von Gerüchen auf Strukturen im Gehirn auswirkt. Sie stimulierten mithilfe von elektrischen Impulsen den Riechkolben der Versuchstiere. Danach analysierten sie die Aktivität im olfaktorischen Kortex, in dem Geruchsreize verarbeitet werden. „Dass zwischen dem Riechkolben und dem piriformen Kortex, einem Teil des olfaktorischen Kortex, ein Zusammenhang bei der Geruchswahrnehmung besteht, war bereits bekannt“, erläutert Christina Strauch, Erstautorin der Studie. „Unser Ziel war es aber, tiefer in die Hirnstrukturen einzusteigen und herauszufinden, welche Regionen wir bis jetzt unterschätzt oder übersehen haben.“ „Nur wenige Studien zur Geruchswahrnehmung haben bis jetzt Regionen außerhalb des Riechkolbens und der olfaktorischen Kortexregionen bei Nagetieren untersucht“, so Denise Manahan-Vaughan, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs 874 Integration und Repräsentation sensorischer Prozesse. „Es ist weiterhin nicht völlig klar, wie olfaktorische Gedächtnisse gebildet werden. Unser Ziel war zu klären, inwieweit Hirnstrukturen, die nicht zum olfaktorischen System gehören, an der olfaktorischen Gedächtnisbildung beteiligt sind.“
Die Ergebnisse der Arbeiten belegen, dass das olfaktorische System sowohl beim Lernen als auch bei der Gedächtnisbildung eng mit den Belohnungs- und Aversionssystemen des Gehirns zusammenarbeitet.
