Ein Geruch – wie der einer Banane – wird im Gehirn von individuellen Nervenzellen erkannt. Diese reagieren nicht nur spezifisch auf den Duft, sondern sogar auf das geschriebene Wort »Banane« oder ein Bild der Frucht, wie eine Studie in »Nature« zeigt.

Zwar wusste man durch bildgebende Verfahren, welche Hirnregionen der Mensch benötigt, um Gerüche wahrzunehmen, doch auf Ebene einzelner Nervenzellen hat man das bislang nur in Tierversuchen untersucht. Ein Forschungsteam des Universitätsklinikums Bonn (UKB), der Universität Bonn und der RWTH Aachen konnte nun erstmals die Aktivität Tausender einzelner Nervenzellen in verschiedenen Hirnregionen während des Riechens aufzeichnen. Für die Versuche präsentierten die Fachleute Epilepsiepatienten, denen man zuvor bereits zu diagnostischen Zwecken Elektroden ins Gehirn implantiert hatte, verschiedene Gerüche, etwa den Duft einer Banane, von Lakritz oder altem Fisch. Die Reaktion einzelner Nervenzellen war laut den Autoren so signifikant, dass anhand ihrer Aktivität präzise vorhergesagt werden konnte, mit welchem Duft die Versuchspersonen es gerade zu tun hatten.

Die Messungen bestätigten, was Tierversuche zuvor gezeigt hatten: Offenbar sind auch beim Menschen unterschiedliche Hirnregionen an spezifischen Aufgaben der Geruchswahrnehmung beteiligt. Nervenzellen in der primären Riechrinde und vor allem im Hippocampus identifizieren bestimmte Gerüche, während die Amygdala, eine Region, die an emotionalen Prozessen beteiligt ist, deren Qualität bewertet – sie etwa als angenehm oder unangenehm einstuft. So zeigte sich, dass bestimmte Neurone in der Amygdala bei Gerüchen, die die Probanden mochten, aktiver waren als bei solchen, die sie verabscheuten. In anderen Hirnregionen gab es keinen solchen Zusammenhang.

In einem weiteren Versuch untersuchte das Team, wie die Neurone der Studienteilnehmer auf das Foto oder das geschriebene Wort des Objekts reagierten. Dabei feuerten die Nervenzellen ähnlich stark wie als Reaktion auf dessen Duft. Diese Entdeckung deutet darauf hin, dass die neuronale Verarbeitung von Gerüchen eng mit visuellen und sprachlichen Informationen verknüpft ist.