Studie der Universität von Florida: Was macht einen schlechten Geruch aus?

Ein Team der Universität Florida entdeckte zwei neuronale Bahnen von der Amygdala zum ventralen Striatum, die darüber entscheiden, ob ein Geruch als Bedrohung oder als Erinnerung wahrgenommen wird. Die Entdeckung offenbart Schlüsselmechanismen der Geruchsvermeidung.

Ein übler Geruch, der das dringende Signal des Gehirns auslöst: Raus hier!
Ein übler Geruch, der das dringende Signal des Gehirns auslöst: Raus hier!

Stellen Sie sich vor, Sie stellen einen riesigen Müllcontainer neben Ihr Wohnzimmer: Der Gestank würde jeden Winkel erfüllen und sich in Ihr Gedächtnis einbrennen. Dieser üble Geruch löst sofort Ablehnung aus und wird sicherlich nie mit etwas Angenehmem in Verbindung gebracht.

Die basolaterale Amygdala (BLA) verarbeitet sensorische Reize und weist ihnen einen emotionalen Wert zu, während das ventrale Striatum diese Signale zur Steuerung von Belohnungs- und Vermeidungsverhalten verwendet.

Forscher der UF Health haben gerade aufgedeckt, wie unser Gehirn entscheidet, dass ein Geruch unangenehm ist. Dank fortschrittlicher Techniken bei Mäusen konnten sie zwei parallele Nervenbahnen kartieren, die die basolaterale Amygdala (BLA) mit dem ventralen Striatum verbinden und bestimmen, ob ein Geruch Aversion oder Angst auslöst.

Zwei Wege zur gleichen Emotion

Stellen Sie sich Ihr Gehirn als eine Stadt vor und Gerüche als Taxis, die in der Emotionskontrollzentrale ankommen: der basolateralen Amygdala (BLA). Dort arbeiten zwei Kontrollteams mit unterschiedlichen genetischen Uniformen - Drd1+und Drd2+ Neuronen-, die zwar vom selben Ort ausgehen, aber unterschiedliche Wege zum ventralen Striatum nehmen, der Region, die darüber entscheidet , ob ein Duft eine sofortige Flucht auslöst oder dauerhaft im Gedächtnis gespeichert wird.

Die Drd1+-Neuronen nehmen den Weg, der zum Nucleus accumbens (NAc) führt, der für seine Rolle bei der Belohnung und in diesem Fall bei der sofortigen Vermeidung bekannt ist. Wie ein Radar erkennen sie einen üblen Geruch und senden das Signal aus: "Raus hier!"

Illustration, die zeigt, wie „olfaktorische Taxis“ Drd1+ und Drd2+ Routen von der basolateralen Amygdala zum ventralen Striatum folgen, moduliert durch Optogenetik und Chemogenetik.
Illustration, die zeigt, wie „olfaktorische Taxis“ Drd1+ und Drd2+ Routen von der basolateralen Amygdala zum ventralen Striatum folgen, moduliert durch Optogenetik und Chemogenetik.

Drd2+-Neuronen hingegen nehmen den Weg zum Riechkolben (TuS), der darauf spezialisiert ist , die chemischen Informationen von Gerüchen zu verarbeiten und sie mit erlernten Emotionen zu verknüpfen. Wenn sie in Aktion treten, lösen sie nicht nur eine sofortige Flucht aus, sondern verstärken auch die Erinnerung an diesen Geruch als etwas, das man fürchten muss.

Um diese neuronalen Routen zu kartieren, verwendeten Sarah Sniffen und Daniel Wesson clevere „biologische GPS-Tools“: virale Tracer, die den Weg jedes Neurons markieren, und genetische Editierwerkzeuge, die Drd1+ und Drd2+ genau identifizieren.

Mit diesen Informationen konnten sie zeigen, dass jedes "Team" sehr spezifische und unterschiedliche Anweisungen an das ventrale Striatum sendet, die unsere Reaktion auf Geruchsreize beeinflussen. Aber wie kann ihre Funktion in Echtzeit getestet werden? Hier kommen zwei Tricks ins Spiel:

  1. Optogenetik: Mit Hilfe von Blaulichtimpulsen "schalteten" die Wissenschaftler Drd1+-Terminals in der NAc ein. Das Ergebnis war verblüffend: Die Mäuse mieden den beleuchteten Bereich um fast 50 % mehr als sonst.
  2. Chemogenetik: Sie installierten "chemische Schlüssel" (DREADD-Rezeptoren), die, wenn sie einer harmlosen Verbindung ausgesetzt wurden, denselben Weg "abschalteten". Ohne diesen Schlüssel konnten die Mäuse einen leichten Stromschlag nicht mehr mit einem bestimmten Geruch in Verbindung bringen.Als sie das Experiment mit dem Drd2+→TuS-Signalweg wiederholten, waren sowohl die unmittelbare Flucht als auch die Fähigkeit, zu lernen, den Geruch zu fürchten, beeinträchtigt. Kurz gesagt, es gibt nicht nur einen "schlechten Geruch": Zwei parallele Bahnen, die synchron arbeiten, regulieren unsere emotionale Reaktion auf Gerüche.

Von der Wissenschaft zum olfaktorischen Wohlbefinden

Diese Entdeckung ist nicht nur eine neurologische Kuriosität, sondern öffnet die Tür zu praktischen Anwendungen im Bereich der psychischen und sensorischen Gesundheit. Stellen Sie sich vor, Ihre Angstalarme sind mit einem "Müllsensor" in Ihrem Gehirn verbunden: Ein gewöhnlicher Geruch könnte bei Menschen mit PTBS oder Geruchsüberempfindlichkeit Panik auslösen. Wenn wir lernen, die Drd1+- oder Drd2+-Leitbahnen vorübergehend "abzuschalten", könnten diese Alarme zum Schweigen gebracht werden, so dass wieder Ruhe einkehrt.

Aber die Nase hat noch mehr Tricks im Ärmel. Wie wäre es, wenn wir bei Patienten, die ihren Appetit verloren haben, dieselben Bahnen aktivieren, anstatt sie abzuschalten ? Wir könnten die Freude an Essensdüften neu entfachen und den Hunger wecken, so als würden wir die Lichter für eine kulinarische Party einschalten. Schließlich kann eine glückliche Nase Wunder für einen gesunden Körper bewirken!

Illustration, die zeigt, wie ein einfacher Duft die Gehirnbahnen von der Nase bis zum Magen aktiviert und den Appetit anregt.
Illustration, die zeigt, wie ein einfacher Duft die Gehirnbahnen von der Nase bis zum Magen aktiviert und den Appetit anregt.

Und das ist erst der Anfang. Der nächste Schritt des Teams besteht darin, herauszufinden, wie Dopamin - der "Verkehrsmanager" des Gehirns -diese emotionalen Bahnen reguliert. Außerdem planen sie, jeden Winkel des NAc und des TuS zu erforschen, um noch detailliertere Karten der Umwege und Abkürzungen zu erstellen. Das ultimative Ziel ist die Entwicklung von Präzisionstherapien: chirurgische Eingriffe in den neuronalen Verkehr, ohne den Rest des Geruchsnetzwerks kurzzuschließen.

Wie Wesson es treffend formuliert: "Zu verstehen, wie die Umwelt unsere Emotionen formt, ist der Schlüssel, um glücklicher und gesünder zu werden." Wer hätte das gedacht: Hinter einem einfachen Duft verbirgt sich ein ganzes Netz von Gehirnbahnen, das nur darauf wartet, entdeckt zu werden ... und uns zu lehren, das Leben anders zu riechen.

Quellenhinweis:

-Nature. Targeting negative emotional states via parallel genetically distinct pathways from the basolateral amygdala to ventral striatum subregions. (2025).

-UF Health. Study: What makes a smell bad? (2025).