Physiologie: Guter Riecher?

Die Nase des Menschen gilt im Vergleich zu Tieren als unterdurchschnittlich leistungsfähig. Doch möglicherweise wurde unser Riechvermögen grob unterschätzt.

Der Mensch ist ein Mikrosmat. Das klingt vielleicht nach etwas Bedeutendem, heißt aber nur: Was ihre Riechfähigkeiten betrifft, ist die vermeintliche Krone der Schöpfung ein Winzling. Gerüche, Düfte und Gestank zu erkennen, das gelingt nahezu jedem anderen tierischen Lebewesen besser. Das Riechen gehört sicher nicht zu den Vorzeigefähigkeiten von Homo sapiens. Dennoch: Allzu klein machen sollte der sich in Bezug auf seine olfaktorischen Leistungen auch wiederum nicht. Womöglich sind die nämlich um einiges besser als landläufig vermutet. So können zumindest manche Menschen räumlich oder stereo riechen: also mit jedem der beiden Nasenlöcher getrennte Duftsignale wahrnehmen und diese so auswerten, dass daraus im Gehirn eine dreidimensionale Geruchslandkarte entsteht. Eine Gruppe um Yuli Wu von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften fasst das in dem eindeutigem Titel ihrer soeben erschienenen Studie zusammen: "Menschen navigieren mit Stereo-Riechen", schreiben sie im Fachmagazin PNAS.

Der Dunkle Glatthai liest Duftspuren anhand zeitlicher Differenzen

Nähert man sich der Fragestellung rein theoretisch, klingt das nur logisch. Wozu sonst sollten zwei Nasenlöcher gut sein, wenn nicht, um einen räumlichen Dufteindruck zu ermöglichen? Schließlich haben Säugetiere zwei Augen und können dreidimensional sehen; sie besitzen zwei Ohren und können stereo hören. Dann müsste das doch auch mit dem Geruchssinn funktionieren. Zumal es hilfreich wäre, um Gefahren wie Fressfeinde oder Feuer zu meiden und Gutes - etwa freundlich gesinnte Artgenossen und Futter - aufzuspüren. Doch das Stereo-Riechen bei einer Spezies in der Praxis nachzuweisen, erweist sich als recht kniffelig. Gelungen ist es zum Beispiel beim Dunklen Glatthai. Er "liest" Duftspuren, indem er die zeitliche Differenz auswertet, mit der Duftmoleküle erst auf das eine und dann auf das zweite Nasenloch treffen. Kommt ein Geruch von rechts, wird er das rechte Nasenloch kurze Zeit vor dem linken erreichen. Für diese sogenannte serielle Analysetechnik hilft es, wenn die Nasenlöcher weit auseinanderliegen, sodass die zeitliche Differenz möglichst groß ausfällt.

Außer dem Dunklen Glatthai dürften auch viele Säugetiere auf diese Weise Geruchsspuren auswerten - möglicherweise jedoch in Kombination mit einer zweiten, der parallelen Form des Stereo-Riechens. Das beherrschen die Wanderratte und der Ostafrikanische Maulwurf. Beide nehmen feine Unterschiede in den Konzentrationen wahr, mit denen ein Geruch auf das rechte und linke Nasenloch trifft. Kommt links der intensivere Reiz an, befindet sich die Geruchsquelle links vom Tier.

Und der Mensch? Was das räumliche Riechen betrifft, hält er es wie Ratte und Maulwurf, nimmt also die Konzentrationsunterschiede an linkem und rechtem Nasenloch wahr. Um das zu untersuchen, nutzten die Forscher um Wu virtuelle Experimente. Ihre 216 Probanden wussten nicht, um welche Fragestellung es ging. Sie bekamen das Gefühl vermittelt, sich in Richtung eines Tunnels bewegen zu können, obwohl sie sich nicht vom Fleck rührten. Stattdessen drehten die Teilnehmer ihre Köpfe in jene Richtung, in der sie gegebenenfalls die höhere von zwei verabreichten Konzentrationen eines Duftstoffes wahrnahmen.

So ermittelte das Team um Wu, dass sich die Probanden mit dem Kopf - also der Nase - tatsächlich jener Richtung zuwandten, aus der der jeweils stärkere Geruch stammte. Entscheidend dafür war der relative Konzentrationsunterschied, mit dem ein Geruch auf das rechte beziehungsweise linke Nasenloch traf. Bei einer genügend großen Differenz wandten sich die Probanden der Richtung des intensiveren Dufts zu - konnten aber auf Nachfrage nicht sagen, welches ihrer Nasenlöcher den stärkeren Geruch wahrgenommen hatte. Insgesamt folgern die Autoren aus ihren Ergebnissen, "dass Menschen unbewusst räumliche Riechsignale zur Navigation verwenden". In der Praxis geschehe dies wohl vor allem, wenn akustische und optische Reize sehr schwach ausfallen, also in stiller Dunkelheit.

Können Menschen olfaktorisch navigieren?

Das wäre ein schönes, die Riechwürde des Menschen rehabilitierendes Finale. Zumal die Autoren darüber hinaus ihren Probanden attestierten, sie könnten "ohne Beteiligung des Trigeminusnervs" die Richtung des Konzentrationsunterschiedes wahrnehmen. Sollte dem tatsächlich so sein, wäre das ein bedeutender Zusatz. Für dessen Würdigung braucht es einen kurzen Ausflug in die Sinnesphysiologie: Am Riechen ist nicht nur der eigentliche Riechnerv beteiligt, sondern auch der Trigeminusnerv. Die allermeisten Duftstoffe aktivieren beide Nerven. Mehrere frühere Studien zum menschlichen Stereo-Riechen legen nahe, dass dieses ohne die trigeminale Aktivierung nicht funktioniert. Eben das folgert jedoch das Team um Wu aus seinen Daten: Ausschließlich per Riechnerv könnten Menschen olfaktorisch navigieren. Sollten die Autoren damit richtigliegen, dürfte sich der Mensch zur absoluten Elite der Stereo-Riecher zählen.

Doch Thomas Hummel, Leiter des Arbeitsbereiches "Riechen und Schmecken" des Uniklinikums Dresden, bleibt in diesem Punkt skeptisch. "Das kann die Studie nicht bis ins letzte Detail aufklären", sagt der Arzt und Pharmakologe, der die Untersuchung ansonsten für sehr gut gemacht hält. Die Dresdner Psychologin Ilona Croy stimmt zu: "Das ist aus dem Studiendesign heraus nicht endgültig geklärt." Die eingesetzten Duftstoffe Phenylethanol und Vanillin aktivierten womöglich, anders als beabsichtigt, doch auch den Trigeminusnerv. Dass dieser beim Stereo-Riechen eine wichtige Rolle spielt, haben Croy und Hummel zusammen mit Kollegen selbst in einer Studie mittels funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRT) gezeigt. Auch ihren Ergebnissen zufolge besitzt der Mensch grundsätzlich die Fähigkeit zum Stereo-Riechen. Doch nur wenige Individuen beherrschen es tatsächlich. "Das trifft auf etwa zehn Prozent zu", sagt Hummel. "Es sind im Durchschnitt jüngere Leute, die sich ohnehin sehr für Düfte interessieren und gut riechen können." Letzteres lässt sich, ebenso wie das Stereo-Riechen selbst, durch regelmäßiges Training ordentlich verbessern. Wenn das kein Trost ist für uns Mikrosmaten.