Der verkannte Sinn

Erst allmählich beginnen Forscher den Geruchssinn zu entschlüsseln – und die erstaunliche Macht, die Düfte auch über den modernen Menschen haben. Selbst Spermien erschnüffeln sich den Weg zur Eizelle mittels Blumenaroma. Menschen ohne Riechvermögen leiden indes unter einer dramatischen sinnlichen Leere: Manche wären lieber blind.

Das vordergründig Furchtbare ist längst nicht mehr das wahre Problem. Nicht der schwere Unfall, den Walter Kohl erlitt, als er mit dem Fahrrad die 500 Meter von zu Hause zum Supermarkt fuhr; nicht dass er sich Frakturen von Stirn-, Joch- und Nasenbein, von Schädelbasis, Hirnkapsel, Gesichtsschädel, Brauenbogen und Backenknochen zuzog, weil sich beim Fahrmanöver über eine Gehsteigkante das Vorderrad löste, der Oberösterreicher über die Lenkstange flog und mit dem Kopf auf den Asphalt prallte.

Kohls Dilemma ist nicht die fast zwei Jahre währende Tortur von einem halben Dutzend bis zu 14 Stunden dauernden Operationen, bei denen die Schädelhaut über die Augen nach unten geklappt, mit Metallhaken am Kinn fixiert und die zerschmetterten Knochen mit Titanplatten und Stahlstiften zusammengefügt wurden; nicht all die Komplikationen, die auftraten, weil zum Beispiel durch die Wunden plötzlich süßliche Gehirnflüssigkeit sickerte; auch nicht, dass er heute ein handtellergroßes Karbonimplantat in der Stirn trägt.

Walter Kohls eigentliches Problem ist, dass er nicht mehr riechen kann. Bei dem Unfall wurde sein Geruchsnerv zerstört. Kohl leidet an Anosmie, an totalem, unwiederbringlichem Verlust des Geruchssinns.

Kürzlich hat der Journalist und Schriftsteller ein sehr eindrucksvolles Buch über sein Leben ohne Gerüche publiziert. Kohls Conclusio: Die Bedeutung des Riechvermögens werde drastisch unterschätzt. Jeder könne sich zumindest annähernd vorstellen, wie es sein muss, die Sehkraft einzubüßen – man brauche nur die Augen zu schließen. Doch niemand habe die leiseste Ahnung von der sinnlichen Leere, die ohne Düfte und Gerüche entstehe: „Zu Beginn ist es bloß ein ganz kleines Gefühl von Verlassenheit. Doch es summiert sich, es türmt sich auf.“ Wenn nur noch Ton und Bild blieben, drifte man immer mehr ab „in eine schreiend bunte, aber flache Welt“. Theoretisch fehle ihm nur einer von fünf Sinnen, sagt Kohl, doch „für mich ist es viel mehr als ein Fünftel“.

Teils sind es banale Dinge, die zur Last werden: Riecht die Kleidung verschwitzt oder verraucht? Ist die Wurst im Eiskasten noch genießbar? Essen entbehrt für Anosmiker zumeist jeglichen Genusses. Der Geschmackssinn liefert nur die Grundkomponenten süß, sauer, salzig und bitter – doch die enorme Vielfalt kulinarischer Aromen entsteht erst durch Gerüche. „Ich würde schätzen, 80 Prozent des Geschmacks sind Geruch“, sagt Kohl, dem gerade noch Extreme wie Knoblauch im Pudding auffallen würden. „Da merke ich aber auch nur ein wenig Schärfe.“

Sekundärsinn. „Es ist wirklich gravierend. Ich kenne Leute, die blind wurden und später den Geruchssinn verloren. Manche sagen, das ist schlimmer, als nicht zu sehen“, sagt Hanns Hatt, Professor für Zellphysiologie an der Ruhr-Universität Bochum. Hatt zählt zu den weltweit renommiertesten Geruchsforschern, und in jüngster Zeit kommen gerade aus seinem Labor erstaunliche Erkenntnisse, die darauf hindeuten, dass Gerüche auch den modernen Menschen in viel höherem Maß prägen und steuern als bisher gedacht. „Was die Nase alles mit uns anstellt, reicht viel weiter, als wir uns vorstellen können“, so Hatt. Der so genannte „Sekundärsinn“ sei allzu lange drastisch unterschätzt und als vermeintlich „niederer“ Sinn diskreditiert worden. Denker wie Immanuel Kant stuften das Riechen gar als „entbehrlichste“ Form der Wahrnehmung ein, als dem humanen Intellekt und der Ratio zuwiderlaufend, letztlich auf dem Niveau der Tiere angesiedelt.

Es ist noch nicht einmal zwei Jahrzehnte her, dass die Wissenschaft überhaupt zu verstehen begonnen hat, wie das Riechen funktioniert. Anfang der neunziger Jahre entdeckten amerikanische Forscher die Riechrezeptoren, wofür sie 2004 mit dem Nobelpreis bedacht wurden. Seit damals „schenkt die Wissenschaft dem Geruch größere Aufmerksamkeit“, konstatiert Eva Heuberger vom Department für Klinische Pharmazie und Diagnostik der Universität Wien. „In den vergangenen fünf Jahren wurde enorm viel publiziert.“

Insgesamt 350 für das Riechen zuständige Gene hat der Mensch, womit diese Gengruppe die größte im Erbgut darstellt. Ende der neunziger Jahre gelang es den Experten um Hanns Hatt, die ersten beiden Rezeptoren zu entschlüsseln, und sie eruierten auch, auf welche Duftstoffe diese reagieren: auf die Aromen Maiglöckchen und frische Meeresbrise. Bis heute konnten erst fünf weitere Riechrezeptoren geknackt werden – von der überwiegenden Zahl dieser biologischen Geruchsdetektoren hat man nach wie vor keine Ahnung, welche Düfte sie ans Gehirn melden.

Wenigstens gibt es inzwischen ein konkretes Bild vom Prinzip der Geruchswahrnehmung: Strömen Duftmoleküle in die Nase, treffen sie dort auf etwa 20 Millionen Sinneszellen der Riechschleimhaut, in welcher wiederum die Riechrezeptoren sitzen. Duftmolekül und Rezeptor müssen zusammenpassen wie Schlüssel und Schloss – weshalb jeder der 350 Rezeptoren nur einen bestimmten Geruch respektive eine Klasse von Gerüchen erkennen kann. Der Rest ist Biochemie: Die chemische Struktur der Duftmoleküle wird in elektrische Nervenimpulse übersetzt, welche über Nervenbahnen ins Riechhirn direkt hinter der Nase transportiert werden. Zuvor wird ein spezieller Verstärkermechanismus aktiviert, der es ermöglicht, dass sogar ein einziges Duftmolekül genügt, um ein entsprechendes Signal ans Gehirn zu erzeugen.

Pure Emotion. Gerüche sind damit die einzigen Sinneseindrücke, die unmittelbar ins Gehirn gelangen. Sie landen ungefiltert und ohne Zensur durch den Verstand im evolutionär ältesten Teil des Hirns, dem limbischen System, einer Art Emotionszentrum. Dies erklärt möglicherweise die fast unheimliche, sich der Ratio entziehende Macht, welche Düfte haben können. Am drastischsten zeigt sich der Verlust des Riechens dort, wo das Denken üblicherweise ausgeschaltet ist: Seit er Frauen nicht mehr riechen könne, berichtet Walter Kohl, seit weibliche Haut die Geruchskomponente verloren habe, sei die sexuelle Lust zerstört. Rein technisch könne er wohl Sex haben – doch der unterbrochene olfaktorische Draht ins limbische System raube ihm das Verlangen. Der Unfall, so Kohl, „nahm mir nicht das Können, sondern das Wollen“.

Der gesunde Mensch kann mit seinen lediglich 350 Riechrezeptoren gut 10.000 Gerüche unterscheiden. Man müsse sich dies, so Hatt, wie das Alphabet vorstellen: Es bestehe aus nur 26 Buchstaben, und doch konnten Shakespeare und Goethe damit ihre Werke verfassen. Analog dazu verfüge der Mensch über ein „Duftalphabet“, und erst all die Kombinationsmöglichkeiten der 350 Buchstaben darin erlaubten die Dechiffrierung der olfaktorischen Umgebung.

Seit das Verständnis über den Geruchssinn wächst, sammelt die Wissenschaft auch verblüffende Befunde über die subtile Macht, die Geruchsbotschaften ausüben. So weiß man heute, dass die späteren geschmacklichen Vorlieben von Babys schon im Mutterleib auf den Fötus übertragen werden: über Duftstoffe im Fruchtwasser, die vom Speiseplan der Mutter abhängen. Ernährt sich diese abwechslungsreich mit einer Präferenz für Gemüse, ist meist auch die Bereitschaft des Kindes höher, ohne Murren an Salat und Karotten zu knabbern. Weiters ist bewiesen, dass die Nase niemals pausiert, auch im Schlaf nicht. Im Rahmen einer von Hatt durchgeführten Studie wurden schlafende Probanden mit Orangen-, Fäkalien- oder weiblichem Körpergeruch beduftet. Die Messgeräte zeigten nicht nur sehr spezifische Veränderungen der Herz- und Atemfrequenz je nach Duftstoff, sondern auch einen deutlichen Einfluss auf die Trauminhalte.

Belegbare Effekte durch Gerüche fand Anfang des Vorjahres auch der Münchner Chemiker Dietrich Wabner, der in Schulklassen ein spezielles Duftgemisch versprühte. Mehr als die Hälfte der 400 derart benebelten Schüler gaben später an, motivierter zum Unterricht zu gehen. Unter seinen eigenen Studenten stellte Wabner unter Geruchseinfluss sogar eine messbare Steigerung der Merkfähigkeit fest. Die Geheimwaffe: Grapefruit-Odeur.

Man weiß aufgrund der jüngeren Forschung heute auch, dass jeder Mensch einen individuellen, unverwechselbaren Geruch hat, eine Art olfaktorischen Fingerabdruck oder „Odor Print“. Eine Pionierarbeit dazu veröffentlichte eine Wiener Forschergruppe um Dustin Penn vom Konrad Lorenz Institut für Vergleichende Verhaltensforschung. 197 Bewohnern eines Kärntner Alpendorfs wurde über einen Zeitraum von zehn Wochen Achselschweiß abgenommen. Die Proben wurden anschließend chemisch analysiert, wobei die Experten 373 Komponenten identifizierten, die individuelle Geruchsprofile formten – demnach also typisch für einzelne Personen waren.

Der menschliche Schweiß mit seinen charakteristischen Eiweißverbindungen ist überhaupt die Lieblingssubstanz der Geruchsforscher. Mit schweißgetränkten T-Shirts stellten Wissenschafter zum Beispiel fest, dass Menschen durchaus in der Lage sind, dem Schweiß konkrete Botschaften zu entnehmen – etwa, ob der Träger des T-Shirts zuletzt Angst oder Freude empfand. Für die entsprechende Studie ließ man zwei Probandengruppen einen Horrorfilm respektive eine Komödie sehen und abschließend Testpersonen an deren Hemden schnüffeln.

Per Schnuppertest können Mütter auch problemlos ihren Nachwuchs von fremden Kindern unterscheiden – und umgekehrt: Schon Neugeborenen gelingt es, ihre Mutter am Geruch zu erkennen. Die olfaktorische Identifizierung funktioniert selbst dann, wenn eine Frau mit ihren sowie mit Stiefkindern im selben Haushalt lebt: Stets erschnüffelt sie korrekt den eigenen Nachwuchs. Umweltfaktoren wie das Wohnumfeld oder die Ernährung scheiden damit als Unterscheidungsmerkmal aus. Offensichtlich sei es tatsächlich das Genprofil, das die Nase leite, so Hatt: „Je näher zwei Menschen verwandt sind, desto ähnlicher ist ihr Körperduft.“

Bei der Partnerwahl gilt augenscheinlich dasselbe Prinzip, nur mit umgekehrten Vorzeichen. Schweizer Forscher ließen Frauen an T-Shirts von Männern riechen und fragten, welchem Geruch sie am ehesten erotische Anziehungskraft bescheinigten. Ergebnis: Es waren immer die Duftnoten von Männern, deren Immunsystem sich besonders von jenem der befragten Damen unterschied. Diese genetische Distanz manifestiert sich in individuell kombinierten Eiweißstoffen des Immunsystems, der Gruppe der so genannten MHCs, und diese formen den persönlichen Duftcode eines Menschen.

Nasen-Steuerung. Viele Wissenschafter sind heute der Ansicht, dass Frauen gleichsam von ihrer Nase befohlen wird, für welchen Mann sie sich zu entscheiden haben – lange bevor dieser sie mit flotten Sprüchen oder charmantem Auftreten erobern könnte. Aussehen, Intelligenz und Charakter wären demnach bloßes Beiwerk, und den Ausschlag gäbe das Geruchssignal eines passenden Immunsystems. Besonders romantisch ist diese Vorstellung zwar nicht, aber dafür wohl im Sinne der Evolution: Derart würde ein möglichst vielfältiger Genpool sichergestellt und damit die Aussicht auf gesunden Nachwuchs gesteigert.

Studien unter abgeschottet lebenden religiösen Gemeinschaften zeigen, dass das biologische Prinzip selbst dort, wo die Gefahr der Inzucht droht, im Rahmen der Möglichkeiten funktioniert: Bei verheirateten Paaren solch sozial isolierter Gemeinden wurde die verhältnismäßig größte MHC-Vielfalt festgestellt. Offenbar suchen sich Frauen selbst in einem stark eingeschränkten Genpool immer noch jene Männer, die möglichst wenig mit ihnen verwandt sind – wobei sie ebenfalls unbewusst von der Nase geleitet werden, was eine Art Trick der Natur gegen Inzucht darstellt, wie Forscher vermuten. Andererseits gibt es aber auch Schnüffelstudien, in denen sich Frauen vor allem von vertrauten Düften angezogen fühlten – diesfalls eher im Hinblick auf Merkmale wie Sympathie oder Verlässlichkeit. Frauen wollen, so das Fazit der Geruchsforscher, offenbar zwei Partner – einen zum Kinderkriegen und einen zum Leben.

In engem Zusammenhang mit der Partnerwahl steht die wohl verblüffendste Entdeckung der Geruchsforschung der vergangenen Jahre. Hatt und seinem Team gelang es, nicht weniger als die Frage zu beantworten, warum die Menschheit überhaupt existiert: Er konnte klären, wie Spermien zur Eizelle finden: mittels Maiglöckchenduft. Der Weg der Spermien ist in der Tat beeindruckend: Rund 300 Millionen davon balgen sich nach der Ejakulation darum, durch den Gebärmutterhals zu schlüpfen, die Öffnung des Eileiters zu passieren und dann mit etwa vier Millimetern pro Sekunde die 25 Zentimeter bis zur Eizelle zu schwimmen. Doch ungeklärt war lange, woran sich die Spermien bei dieser Expedition orientieren.

Riechende Spermien. Die Lösung des Rätsels liegt in einem Phänomen, das auch für viele weitere Sparten der Medizin noch relevant sein wird: Denn Riechrezeptoren, so fand Hatt heraus, gibt es nicht nur in der Nase. Mit exakt denselben Rezeptoren sind Spermien bestückt, und sie reagieren auf jenen Duft, welchen die Eizelle aussendet – auf Maiglöckchenaroma. Derart werden sie zur Eizelle gelotst, quasi mithilfe einer Art olfaktorischen Navigationssystems.

Auf Basis dieser Erkenntnisse könnte es künftig gelingen, der Zeugung nachzuhelfen: Denkbar wären Methoden der künstlichen Befruchtung, die auf gezielter Geruchssteuerung müder Spermien beruhen. Auf der anderen Seite stehen aber auch neue Techniken der Verhütung zur Debatte. Gelänge es, Spermien gleichsam anosmisch zu machen, würden sie geruchsblind und orientierungslos vom sicheren Pfad zur Eizelle abgehalten. Im Labor ist dies bereits gelungen – allerdings noch nicht verlässlich genug, um bereits eine praktische Anwendung in Betracht zu ziehen.

Derzeit arbeitet Hatt mit Hochdruck auf diesem Gebiet weiter. Ein Schwerpunkt seiner Forschung liege „auf dem Vorkommen von Riechrezeptoren außerhalb der Nase. Die Spermien sind da nur ein Bereich.“ Tatsächlich konnte er mittlerweile nachweisen, dass es diese biologischen Geruchsdetektoren auch in der Prostata, auf der Haut, im Gehirn und im Magen-Darm-Trakt gibt. „Die Frage ist allerdings noch, welche Funktion die Rezeptoren dort haben und welche Düfte sie riechen“, so Hatt.

Für den Magen-Darm-Bereich liegen erste Daten bereits vor. „Die Rezeptoren riechen die Düfte Maiglöckchen und frische Meeresbrise“, berichtet Hatt. Sobald olfaktorisch aktiviert, scheint die Ausschüttung des Botenstoffs Serotonin gefördert zu werden, was wiederum das vegetative Nervensystem anregt. Derart könnten Verdauungsprozesse beeinflusst werden.

Zudem konnte Hatt die Geruchsrezeptoren an einer völlig unerwarteten Stelle lokalisieren: an Prostata-Krebszellen. Die Rezeptoren reagieren auf ein Derivat des Hormons Testosteron, das einen ähnlichen Geruch wie Veilchen hat. Die Prostata-Krebszellen produzieren die entsprechenden Rezeptoren in großer Menge, und man weiß, dass Veilchenduft die Teilung der Krebszellen hemmt – offenbar eine Abwehrstrategie gegen den Krebs, die in ihrer natürlichen Form aber nicht effizient genug ist. „Das langfristige Ziel ist, dass die Medizin künstlich nachhilft“, so Hatt. In der Tat wäre dies ein völlig neuer Behandlungsansatz: Dufttherapie gegen Krebs.

Allmählich erforscht wird auch ein weiterer Effekt: Gerüche prägen und zementieren Erinnerung. In der Literatur finden sich ungezählte Szenen, in denen etwa der Duft einer Mehlspeise Bilder aus der Kindheit heraufbeschwört, doch nun gibt es auch Studien zu diesem Phänomen. Ende des Vorjahres berichteten Neurobiologen des Weizmann Instituts von einem Experiment, in dem Probanden 60 Objekte präsentiert und in mehreren Durchgängen mit unterschiedlichen Gerüchen kombiniert wurden. Stets zeigten Gehirnscans, dass die jeweils ersten Duftstoffe die heftigste Hirnaktivität auslösten, wenn die Personen ein bestimmtes Objekt wiedersahen. „Die erste Assoziation mit Gerüchen bleibt fest im Gedächtnis“, konstatierten die Forscher. „Soweit wir feststellen können, stößt man nur im Zusammenhang mit Gerüchen auf dieses einzigartige Phänomen.“

Pharmazeutin Heuberger könnte sich vorstellen, dass dieser Umstand eines Tages sogar therapeutisch genutzt werden könnte. „Düfte sind stark an Erinnerung gekoppelt und haben direkte Wirkung aufs limbische System. Sie könnten deshalb als Trigger für posttraumatische Erkrankungen dienen.“

Doch schon die Erkenntnis über dieses Potenzial von Gerüchen sei erstaunlich und in gewisser Hinsicht paradox, findet der französische Geruchsforscher Alain Corbin, dessen Arbeit den Autor Patrick Süskind zu seinem Roman „Das Parfüm“ inspirierte. Corbin: „Ausgerechnet der flüchtigste aller Sinne vermag es, durch die Erinnerung, die er hervorruft, die Zeit zu besiegen.“