Lange wurde der Geruchssinn auch in der Forschung vernachlässigt. Nun wird seine Entschlüsselung im Jahr 1991 mit dem Nobelpreis geehrt.
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eine Sinneserfahrung prägt sich so tief ein wie die eines Geruchs, mag es der abschreckende einer Speise sein, die wir zeitlebens verschmähen, wenn wir uns einmal den Magen daran verdorben haben, mag es der lockende eines Gebäcks wie jener Madeleine sein, mit der Marcel Proust die verlorene Zeit wieder fand. Und so werden sich zwei Forscher exakt an die Düfte erinnern, die am Montag um 11.35 Uhr ihr Labor durchwehten: Da gab die Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm bekannt, dass der diesjährige Nobelpreis für Physiologie oder Medizin zu gleichen Teilen an Linda Buck (Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle) und Richard Axel (Columbia University, New York) geht, "für ihre Entdeckung der Geruchsrezeptoren und die Organisation des olfaktorischen Systems".
Die beiden Forscher sind für Nobel-Ehren eher jung, Buck 57, Axel 58, jung ist auch ihr Forschungsgebiet. Just jener Sinn, ohne den kein Säugetier weit ins Leben käme - die Nase weist den Weg zur Milchquelle -, war lange Stiefkind der Forschung. Das mag daran liegen, dass der Mensch sich zum aufrechten Gang und zum freien, distanzierenden, objektivierenden Blick auf die Welt erhoben hat: Mit den Augen überblicken wir alles, vom Geruch werden wir leicht überwältigt. "Im Sehen bleibt man, wer man ist, im Riechen geht man auf", formulierten Theodor Adorno und Max Horkheimer in der "Dialektik der Aufklärung" und erinnerten an die bösen Folgen für die, denen man besondere Gerüche und/oder ein besonderes Geruchsvermögen zusprach: "So gilt der Zivilisation Geruch als Schmach, als Zeichen niederer sozialer Schichten, minderer Rassen und unedler Tiere."
Auch der Wissenschaft galt der Sinn lange als minder, erst 1991 wurde aufgedeckt, wie er im Prinzip funktioniert, eben durch Buck und Axel, sie fanden heraus, dass etwa tausend verschiedene Geruchsrezeptoren in der Nase sitzen - beim Menschen ganz oben auf einem zwei Quadratzentimeter kleinen Gebiet - und wie deren Informationen im Gehirn so klein gearbeitet werden, dass wir etwa 10.000 Gerüche unterscheiden und erinnern können. Tausend verschiedene Rezeptoren - viele von jedem einzelnen: fünf Millionen insgesamt -, das heißt auch tausend Gene: Hinter dem Riechen steht die größte aller Gen-Familien, bei Mäusen stellt sie ein Dreißigstel aller Gene, bei Menschen ein Vierzigstel.
Allerdings wurden im Laufe der Evolution immer mehr davon inaktiv: Bei Mäusen arbeiten noch 80 Prozent, bei Menschen 60 Prozent, die anderen sind zwar da, tun aber nichts, sind "Pseudogene". Warum unsere Ahnen auf so viele verzichtet haben, ist umstritten: Manche gehen davon aus, dass man besser riechen können muss, wenn man wie eine Maus die Nase am Boden hat, wo die Gefahren und Lockungen ihre Duftspuren hinterlassen; andere bestreiten, dass wir schlechter riechen können als Mäuse. Wir kämen mit wenigen Genen gut zurecht, weil in unsere Nase ganz andere Bouquets steigen, und nicht nur von vorne, sondern auch aus der Mundhöhle - Feinschmecker wissen es -, und weil unser entwickeltes Gehirn weniger Information braucht, um dasselbe Ergebnis zu erreichen.
Wie auch immer, wenn ein Geruchsstoff an das Riech-Epithel der Nase kommt, bindet er an den auf ihn spezialisierten Rezeptor. Das sind Proteine, die wellenförmig in der Membran der Riechhärchen (Cilien) sitzen - die Wellenberge ragen in die Nase hinaus, die Wellentäler gehen ins Zellinnere - und ihre Geheimnisse noch nicht völlig preisgegeben haben: Man vermutet, dass in die Proteine Metalle eingelagert sind, bei Zinkmangel etwa leidet das Riechvermögen.
Von den Rezeptoren laufen die Signale ins Gehirn, zunächst in den Riechkolben (Bulbus olfactorius), der in kleine Regionen geordnet ist (Glomeruli). Alle Rezeptoren desselben Typs senden ihren Reiz an je eine dieser Regionen, von dort gehen sie in andere Regionen, wo sie zu Mustern geordnet werden: "Jeder Rezeptor wird immer und immer wieder dazu benutzt, einen Duft zu definieren", erklärt Buck: "Genauso wie immer wieder dieselben Buchstaben dazu benutzt werden, Worte zu definieren." In der Analogie ist der Rezeptor-Typ der Buchstabe, die Kombination von mehreren im Gehirn ergibt Worte, die sich zum Vokabelschatz der Düfte zusammensetzen.
Aber die Geruchs-Rezeptoren sind nicht nur für Wahrnehmungs- und Hirnforscher interessant, sie sind die einzigen Hirnzellen, die immer wieder und sehr rasch nachwachsen, deshalb will man sie dort nutzen, wo verletzte Nerven nicht nachwachsen: zur Heilung von Querschnittslähmungen. Und an Geruchs-Rezeptoren hat man erstmals gezeigt, dass man aus ausgewachsenen Neuronen ganze Mäuse klonen kann, dazu hat sich Axel mit Rudolf Jaenisch zusammengetan, einem Spezialisten für Klone und Stammzellen, jenem Forschungsgebiet, das viele für den diesjährigen Preis auf der Liste hatten. Aber nächstes Jahr gibt es wieder einen und begleitende Düfte.