Hirnforschung Gen-Mäuse können Licht riechen

Wie funktioniert der Geruchssinn? Bei der Antwort auf diese Frage sollen in Zukunft genveränderte Mäuse helfen. Bei den Tieren lassen sich die Duftstoff-Empfangseinheiten mit Licht stimulieren.

Maus (Archivbild): Bei genveränderten Tieren Riechzellen durch Licht stimuliert
DPA

Maus (Archivbild): Bei genveränderten Tieren Riechzellen durch Licht stimuliert


London - Der Geruchssinn ist von allen Sinnen der chemisch komplexeste. Er muss es schaffen, Millionen von Gerüchen zu unterscheiden - auch wenn die oft nur in winzigen Nuancen voneinander abweichen. Jeder Duftstoff spricht nur eine ganz spezielle Gruppe von Empfängereinheiten in der Riechschleimhaut der Nase an. Diese wiederum aktivieren ebenfalls nicht alle, sondern nur ganz bestimmte Geruchsschaltstellen im Gehirn.

Dazu kommt, dass keine Geruchswahrnehmung vollständig einer zweiten gleicht. Die Informationen, die unser Gehirn mit jedem Einatmen erreichen, weichen jedes Mal ein wenig voneinander ab. Genetisch veränderte Mäuse sollen Forschern nun dabei helfen, die komplizierten Abläufe im Gehirn besser zu verstehen.

Auch wenn es einigermaßen bizarr klingt: Die Tiere reagieren auf Helligkeitsreize, als seien es Aromen - und ermöglichen damit interessante Experimente: Durch Licht können bei den Mäusen gezielt einzelne Duftstoffe stimuliert werden. Dadurch lässt sich die Reaktionskette, die sie in Gang setzen, leichter verfolgen.

Im Fachmagazin "Nature Neuroscience" berichten die Wissenschaftler um Venkatesh Murthy von der Harvard University in Cambridge von ihrem Ansatz. Entscheidend sind dabei die sogenannten Channelrhodopsine. Bei diesen Transportproteinen wird durch Licht die Leitfähigkeit für bestimmte Ionen gesteuert, die für die Reizweiterleitung entscheidend sind. Die genveränderten Mäuse exprimierten die Channelrhodopsine nun in den Neuronen des olfaktorischen Systems. Deswegen lassen sich die Geruchsrezeptoren gut von außen stimulieren.

Den Wissenschaftlern gelang es, durch Lichtstrahlen winzigen Durchmessers einzelne Sensorneuronen der Tiere zu stimulieren. Anschließend konnten sie die im sogenannten Riechkolben der Tiere ausgelöste Aktivität beobachten. Der Riechkolben oder Bulbus olfactorius ist eine Ausstülpung im vorderen Bereich der Großhirnrinde. Das Areal ist Anknüpfungspunkt für die Riechnerven, die hier ihre Informationen über Geruchseindrücke weitergeben.

Aus ihren Experimenten konnten die Forscher bereits einige neue Erkenntnisse gewinnen: Wie das Gehirn einen Riechreiz verarbeitet und der Geruch letztlich wahrgenommen wird, hängt demnach nicht nur von der Zusammensetzung des Geruchs ab, sondern zu großen Teilen auch von der Dauer des Einatmens.

Auch bei Menschen kann sich der Geruchssinn im Laufe des Lebens entwickeln. Durchschnittlich Geruchserprobte unterscheiden etwa 5000 Gerüche. Wer sich vielen verschiedenen Duftreizen aussetzt, kann sein Geruchsrepertoire erweitern und verfeinern.

chs/dapd



insgesamt 4 Beiträge
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Seite 1
blaubärt 18.10.2010
1. Warum der irreführende Titel?
Wie der Artikel korrekt beschreibt, riechen diese Mäuse NICHT das Licht, sondern es werden Riechzellen durch Licht aktiviert. Mit diesem Titel liefert SPON doch schon wieder eine Steilvorlage für alle Esos: wenn Mäuse Licht riechen, dann gibt es doch bestimmt auch Menschen die Licht essen. Ok, das war jetzt übertrieben, aber bisschen mehr Genauigkeit wäre schon wünschenswert, vor allem im Wissenschaftsteil. Und überlasst das Schlagzeilen dengeln lieber der Zeitung mit den großen Buchstaben. Die können das besser. ;-)
Riff 18.10.2010
2. synthetische Synästhesie
Zitat von blaubärtWie der Artikel korrekt beschreibt, riechen diese Mäuse NICHT das Licht, sondern es werden Riechzellen durch Licht aktiviert. Mit diesem Titel liefert SPON doch schon wieder eine Steilvorlage für alle Esos: wenn Mäuse Licht riechen, dann gibt es doch bestimmt auch Menschen die Licht essen. Ok, das war jetzt übertrieben, aber bisschen mehr Genauigkeit wäre schon wünschenswert, vor allem im Wissenschaftsteil. Und überlasst das Schlagzeilen dengeln lieber der Zeitung mit den großen Buchstaben. Die können das besser. ;-)
Wenn Riechsinneszellen durch Moleküle erregt werden, entsteht ... eine Geruchsempfindung. wenn nun die umprogrammierten Riechsinneszellen in der Nasenschleimhaut durch Licht aktiviert (gereizt) werden, entsteht ... eine Geruchsempfindung (weil die Reizfortleitung über den Riechnerv in das Riechzentrum des Gehirns erfolgt). Ist schon akkurat beschrieben!
stoerkl 18.10.2010
3. Deutsche Forschung nicht erwähnenswert?
Ich finde es sehr schade, dass Spiel online die in Deutschland vorher schon gemachte Forschung nicht erwähnenswert finden. So wurde bereits Anfang diesen Jahres ein viel weiterführender Versuch mit Taufliegen gemacht, die Blaulicht riechen und darauf reagieren (http://sinphys.rub.de/sinphys/Presse5%3A%202010/Presse2-21.05.10.pdf) und Nature:http://www.nature.com/news/2010/100601/full/news.2010.273.html Schade, die in Deutschland gemacht Forschung ist wohl nicht gut genug.
stoerkl 19.10.2010
4. Deutsche Forschung wohl nicht erwähnenswert
ich finde es sehr schade, dass ein deutsches Magazin nicht in der Lage ist, über die im deutschen Sprachraum gemachte gleiche Forschung adäquat zu berichten. Anfang diesen Jahres haben deutsche Wissenschafter mit Licht den Geruchsinn eines Insekts gereizt. Die Ergebnisse gehen weit aus weiter als die Daten aus dem Maus Modell und wurde noch vorher publiziert. Die Ergebnisse bei der Maus sind daher nicht mehr aktuell. http://www.nature.com/news/2010/100601/full/news.2010.273.html und http://www.frontiersin.org/behavioral%20neuroscience/10.3389/fnbeh.2010.00027/abstract
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