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Geruchssinn kann mit Training verbessern
Menschen, die bemerken, dass ihr Geruchssinn nicht mehr so ??gut ist wie früher, möchten vielleicht wissen, was Wissenschaftler Laborratten folgerten: ein schlechter Geruchssinn kann sich verbessern, aber er kann sich je nach Art des Geruchs auch verschlechtern Ausbildung. Drs Julie Chapuis und Donald A. Wilson von der Langone School of Medicine der New York University (NYU) schreiben in ihrer Online - Ausgabe vom 20. November über ihre Ergebnisse Nature Neurologie. Sie hoffen, dass ihre Entdeckung dazu beitragen wird, neue Wege zu finden, um den mit dem Alter oder der Krankheit auftretenden Geruchsverlust umzukehren.
Menschen erkennen Gerüche, weil Geruchsmoleküle mit Nerven in der Nase interagieren, die Impulse an den Riechkolben senden, eine Struktur unterhalb des frontalen Kortex an der Vorderseite des Gehirns. Der Riechkolben verbindet sich auch direkt mit anderen Teilen des Gehirns wie der Amygdala, die Emotionen steuert, und Regionen höherer Ordnung wie dem präfrontalen Kortex, dem Sitz wichtiger "Exekutivfunktionen" wie Planen, Denken, Organisieren und Treffen von Entscheidungen.
Fehlender Geruchssinn wird mit Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson, Schizophrenie und sogar normalem Altern in Verbindung gebracht, aber warum ist das ein Rätsel? Chapuis und Wilson berichten jedoch, dass sie herausgefunden haben, wo dieser Verlust im Gehirn auftritt, und zeigen, dass sie sich beim Training auch verbessern und schlimmer werden können.
Wilson, Professor für Kinder- und Jugendpsychiatrie am NYU Langone Medical Center und leitender Wissenschaftler am Emotional Brain Institute am Nathan S. Kline Institut für Psychiatrische Forschung in Orangeburg, New York, leitete die Studie. Er sagte der Presse, dass aller Sinne, Geruch ist einzigartig, weil:
"Im Gegensatz zu Informationen von deinen Augen und Ohren, die viele Verbindungen durchlaufen haben, um den frontalen Kortex zu erreichen, ist das olfaktorische System nur zwei Verbindungen entfernt. Das Ergebnis ist ein unmittelbarer Weg von der Umwelt durch unsere Nase zu unserem Gedächtnis."
Wilson und Co-Autor Chapuis, ein Postdoktorand, steckten durstige Ratten in einzelne Schachteln mit einem schnauzengroßen Loch in jeder der drei Wände. Sie führten dann eine Reihe von Experimenten durch, die jeweils geringfügige Variationen einer Mischung von 10 Gerüchen verwendeten, basierend auf Chemikalien aus Früchten, Ölen und Reinigungsmitteln. Die erste Variante verwendete alle 10 Chemikalien. Bei der zweiten wurde eine Chemikalie entfernt und eine neue ersetzt. Die dritte hatte eine Chemikalie ohne Ersatz entfernt.
Sie exponierten die Ratten durch das Loch in der mittleren Wand der Box. Dann belohnten sie die Ratten, je nachdem, was die Mischung war, indem sie ihnen einen Schluck Wasser durch das Loch in der linken Wand oder das Loch in der rechten Wand gaben. Sie wiederholten die Experimente mit den verschiedenen Gerüchen und beobachteten, in welches Loch die Ratten für ihre Belohnungen gingen.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Ratten leicht einen Geruch von einem anderen unterscheiden konnten, wenn eine Chemikalie in einer Mischung ersetzt wurde, aber sie konnten keinen Unterschied feststellen, wenn eine Chemikalie einfach ohne Ersatz entfernt wurde.
In der nächsten Phase der Studie betäubten die Forscher die Ratten anästhesiert und Elektroden in ihr Gehirn eingeführt, während sie sie den Gerüchen ausgesetzt, so dass sie die Muster der elektrischen Aktivität in den betroffenen Teilen des Gehirns sehen konnten.
Sie konnten sehen, dass jeder Geruch ein anderes Aktivitätsmuster im Riechkolben erzeugte, aber im piriformen (olfaktorischen) Kortex, einem ein Zentimeter großen Bereich der Großhirnrinde, waren die Muster unterschiedlich, wenn die Ratten in der Lage waren, die Gerüche zu unterscheiden, aber sie waren identisch, wenn sie sie nicht unterscheiden konnten.
Wilson und Chapuis "trainierten" dann eine neue Gruppe von Ratten, um den Unterschied zwischen den Gerüchen zu bemerken, die die erste Gruppe nicht unterscheiden konnte: Sie belohnten sie einfach immer und immer wieder, indem sie ihnen durch dasselbe Loch Schluck Wasser gaben.
Wilson sagte, dass das Training die Ratten in "Kenner" verwandelte, und wenn sie die elektrische Aktivität im Piriformen Kortex der Tiere ansahen, konnten sie das dort reflektiert sehen: dieses Mal die Muster, die durch das Erkennen der Gerüche gemacht wurden, wo eine Chemikalie einfach entfernt wurde anders.
Und in einer letzten Phase trainierten sie noch eine andere Gruppe von Ratten, um den Unterschied zwischen den Gerüchen zu ignorieren, die die ersten Ratten leicht voneinander unterscheiden konnten: Sie gaben ihnen einfach jedes Mal Schluck Wasser durch das gleiche Loch, egal welchen Geruch sie hatten exponierte sie.
Die Forscher sagten, dass dieses Training effektiv den Geruchssinn der Ratten minderte und sich in den Mustern der elektrischen Aktivität in ihrem piriformen Cortex widerspiegelte, die eine identische Reaktion auf beide Gerüche zeigten.
Sie schreiben:
"Ratten, die intensiv mit überlappenden komplexen Riechstoffgemischen trainiert wurden, zeigten eine verbesserte Verhaltensdiskriminierungsfähigkeit und eine verbesserte piriforme kortikale Ensemble-Mustertrennung. Im Gegensatz dazu führte das Verhaltenstraining zur Vernachlässigung normalerweise nachweisbarer Unterschiede zwischen überlappenden Mischungen zu einer gestörten piriformen kortikalen Ensemble-Mustertrennung (verstärkte Musterkomplettierung) beeinträchtigte Diskriminierung. "
Wilson sagte, dass ihre Ergebnisse nahe legen, dass der Verlust des Geruchssinns einen echten Schaden für das sensorische System widerspiegeln könnte. In einigen Fällen könnte es sich jedoch um eine "Nutzung oder Verlust" handeln.
"Geruchstraining könnte helfen, gebrochene Nasen zu reparieren", fügte er hinzu.
Geschrieben von Catharine Paddock
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