Unser Geruchssinn wird oft als einer der weniger wichtigen Sinne angesehen, in Wirklichkeit ist er jedoch entscheidend für unser tägliches Dasein. Der Geruch spielt eine Vielzahl von Rollen in unserem Leben und hilft uns, nährstoffreiche Lebensmittel zu wählen, Gefahren zu vermeiden und sogar geeignete Partner auszuwählen. Trotz seines offensichtlichen Nutzens gibt es immer noch vieles, was wir über diesen Sinn nicht wissen. Neue Forschungen über den circadianen Geruchsrhythmus geben Aufschluss darüber, wie unser Körper unseren Geruchssinn entsprechend der Tageszeit reguliert.

Wie wir riechen

Wie alle Sinne, ist auch der Geruchssinn ein komplexes Zusammenspiel zwischen sensorischen Neuronen und Verarbeitungsbereichen im Gehirn. Spezielle Nervenzellen, so genannte olfaktorische sensorische Neuronen, besitzen empfindliches Gewebe in der Nase. Jeder Gegenstand in unserer Umwelt verliert ständig Moleküle, von denen einige unsere Nase erreichen. Jedes sensorische Neuron spürt nur eine Art von Geruch – zum Beispiel einen Kiefernduft oder einen blumigen Duft oder sogar den Geruch von verrottendem Gewebe. Wenn eines dieser olfaktorischen Neuronen einen Geruch wahrnimmt, leitet es eine Nachricht entlang unseres ersten Hirnnervs an einen spezialisierten Bereich des Gehirns weiter, wo diese Signale empfangen und synthetisiert werden.

Offensichtlich können wir mehr einzigartige Gerüche riechen, als es Rezeptoren gibt. Viele Moleküle können auf multiple Geruchsrezeptoren auf einmal treffen. Sie lösen mehrere Rezeptoren aus, die Signale senden, die zu einem einzigen Geruch in unserem Gehirn kombiniert werden.

Viele Menschen halten den Geruch für weniger wichtig als andere Sinne, da Menschen, denen er fehlt, nicht so offensichtlich behindert sind, wie jene, die nicht sehen oder hören können. Allerdings ist der Geruch eigentlich ein wichtiger Teil des menschlichen Lebens, und er war es noch mehr, als wir noch Hominiden waren, die in einer natürlicheren Umgebung lebten.

Timing und Sinneswahrnehmung

Unsere circadianen Rhythmen sind eine der universellsten Eigenschaften des Lebens. Alle Lebewesen, von den kleinsten einzelligen Bakterien bis hin zu großen und komplexen Säugetieren, verfügen über interne Uhren. Diese helfen, wichtige zelluläre Prozesse für jene Tageszeiten ins Spiel zu bringen, in denen wir am meisten davon profitieren. Zum Beispiel treten einige menschliche Aktivitäten (wie die Zellreparatur) auf, wenn wir fest schlafen, während andere (wie Verdauung und Stoffwechsel, wenn) geplant sind, wir wach und aktiv sind.

Drosophila, eine Art Fruchtfliege, ist einer der am meisten untersuchten Organismen der Welt. Es hat eine genetische Ausstattung, die für ein Insekt überraschend ausgeklügelt ist und Tausende von entscheidenden Genen mit Säugetieren, einschließlich Menschen, teilt. Es hat auch eine sehr kurze Lebensdauer, so dass Forscher die Auswirkungen verschiedener Gene oder Proteine innerhalb weniger Tage sehen können.

Wissenschaftler, die sich mit der genetischen Basis des Geruchs beschäftigten, entdeckten, dass einige wenige spezifische Proteine die Anzahl der aktiven Geruchsrezeptoren zu beeinflussen schienen. Der Gehalt an diesen Proteinen schwankt den ganzen Tag über, so dass Glühwürmchen sowohl Gerüche als auch Pheromone in Wellen den ganzen Tag über besser erkennen können.

Neue Informationen über den circadianen Geruchsrhythmus

Forscher zogen 40 Teenager neun Tage für medizinische Tests heran. Die ausgewählten Personen wurden sorgfältig ausgewählt, um ihren circadianen Rhythmus vorherzusagen, was anhand von Tests mit Speichelmelatonin bestätigt wurde. Die Wissenschaftler baten die Jugendlichen, verschiedene Düfte zu riechen, die nach und nach verdünnt wurden, bis sie sie überhaupt nicht mehr riechen konnten. Auf diese Weise konnten die Forscher die Stärke ihres Geruchssinns zu diesem Zeitpunkt testen.

Die Ergebnisse zeigten, dass es während des gesamten Tages eine Schwingung unseres Geruchssinns gibt, die in vorhersehbarer Weise aufsteigt und fällt, in Übereinstimmung mit dem Lichtniveau und der Melatoninproduktion. Dies steht im Gegensatz zu dem, was bisher unter den meisten Wissenschaftlern angenommen wurde: nämlich, dass der menschliche Geruch unabhängig von der Tageszeit relativ gleich bleibt.

Warum sollte der Geruch eine eigene Uhr haben?

Wenn sowohl bei Fruchtfliegen als auch beim Menschen der Geruchssinn auf einer komplexen inneren Uhr basiert, muss es einen guten Grund geben. Die Forscher haben viele Ideen, warum gerade dieser Sinn so stark an die Tageszeit gebunden zu sein scheint. Es ist möglich, dass unser Geruchssinn zu Tageszeiten stärker wird, zu denen mehr Gefahren für die Umwelt bestehen. Geruch hat die frühen Menschen auf Raubtiere, Brände und andere wichtige Gefahren aufmerksam machen können. Darüber hinaus beeinflusst unser Geruchssinn die Paarung auf komplexe und unbewusste Weise.

Schließlich gibt es ein Wechselspiel zwischen Geruch und Essen. Die Verdauung und der Stoffwechsel der Nahrung werden vom Körper streng kontrolliert. Der Geruch ist mit diesen verwoben, was dazu beiträgt, Hungergefühle hervorzurufen und festzulgen, wie viel wir von verschiedenen Lebensmitteln essen. Tatsächlich testeten die Forscher hinter dieser neuesten Studie die olfaktorische Schärfe von Teenagern in der Hoffnung, neue Antworten auf die steigende Rate jugendlicher Fettleibigkeit zu finden. Da Geruch und Geschmack so eng miteinander verbunden sind, kann es andere Stoffwechselverbindungen geben, die noch nicht offensichtlich sind.

Es gibt viele Gründe, warum Gerüche und der circadiane Rhythmus miteinander interagieren. Weitere Studien sind nötig, um die genaue Beziehung zwischen den beiden Funktionen zu bestimmen. Tatsache ist jedoch, dass unser Geruchssinn je nach Tageszeit stark kontrolliert zu sein scheint, was darauf hindeutet, dass er Funktionen haben könnte, die wir noch nicht kennen.