Riechen ist Kopfsache: Forschung an objektiver Geruchswahrnehmung

Ein Forschungsprojekt am Institut für Werkstofftechnik der Universität Kassel erforscht die menschliche Geruchserkennung mit Hilfe der Messung von Hirnströmen. Selbst eine unterbewusste Geruchsverarbeitung kann so sichtbar gemacht werden.

An der Bewertung von Gerüchen scheiden sich die Geister. Was der eine als Gestank wahrnimmt, bleibt für viele geruchlos - was manchen Menschen stinkt, können andere gut riechen. Auch Labore, die olfaktorische Analysen - also Geruchsmessungen mit menschlichen Prüfern - durchführen, sind auf die subjektive Wahrnehmung ihrer Probanden angewiesen.

Einer objektiven Geruchsprüfung ist nun der Kasseler Diplombiologe Simon Kleinhans auf der Spur. Im Rahmen seiner Forschung am Institut für Werkstofftechnik beschäftigt er sich mit den neuronalen Verarbeitungsprozessen von Gerüchen. Denn was wir mit unserer Nase riechen, muss in den komplexen Schaltkreisen des menschlichen Gehirns erst ausgewertet werden. Geruchserkennung findet also letztendlich im Kopf statt. Und das ist auch das Problem der klassischen Geruchsprüfung im Labor. Testpersonen werden meist gezielt einem Duftstoff ausgesetzt und sollen diesen bewerten. Die Beurteilung der Gerüche ist jedoch stark von Trainingseffekten und den individuellen Fähig- und Befindlichkeiten der Testpersonen abhängig.

Mit Hilfe neurophysiologischer Messtechniken will Simon Kleinhans nun ein Verfahren zur objektiven Geruchsmessung entwickeln. Dazu zeichnet er während des Riechvorgangs Aktivitätsveränderungen im Gehirn mittels digitaler Elektroenzephalographie (EEG) auf. Mit diesem aus den Neurowissenschaften stammenden Verfahren zur Abbildung von elektrischen Vorgängen im Gehirn versucht Kleinhans die Bewertung von Gerüchen zu objektivieren: "Wir sind durch dieses Verfahren nicht mehr nur auf die subjektive Einschätzung eines Prüfers angewiesen, sondern können direkt vom betreffenden Gewebe ableiten. So schauen wir quasi dabei zu, was im Kopf eines Probanden während des Riechvorgangs vor sich geht", erklärt der Biologe.

Erste Untersuchungen konnten zeigen, dass auf diese Weise nicht nur bewusst, sondern auch unterbewusst wahrgenommene, unterschwellige Geruchsreize analysiert werden können. Kleinhans Methode kann also schon Gerüche erkennen, die der Prüfer noch gar nicht bewusst wahrnimmt, jedoch schon Aktivitäten im Gehirn hervorruft. Für den Wissenschaftler eine wichtige Ergänzung zur konventionellen Geruchsprüfung: "Die klassische Olfaktometrie kann durch unser Verfahren "verfeinert" bzw. ergänzt werden, indem man nun auch die Wirkung von unterschwellig konzentrierten, unterbewusst wahrgenommenen Duftstoffen untersuchen kann."

Das durch den Förderverein "Innovationszentrum Kunststoff- und Recyclingtechnik e.V." finanzierte Projekt ist zunächst auf Fragestellungen der Kunststoffindustrie zugeschnitten und kann später etwa zur Verbesserung von Bio-Kunststoffen eingesetzt werden, die häufig einen unangenehmen Geruch haben. Aber auch die Lebensmittelindustrie, Parfumhersteller und nicht zuletzt das so genannte Neuromarketing könnten von der Arbeit des Kasseler Forschers profitieren. Denn immer mehr Unternehmen haben die emotionale Wirkung von Duftstoffen in den letzten Jahren als Mittel der Markenpflege für sich entdeckt.

Die Olfaktometrie hat am Institut für Werkstofftechnik eine lange Tradition. Verfahren zur Bestimmung der Geruchsstoffkonzentration, Geruchsintensität und Geruchswirkung werden seit vielen Jahren standardisiert durchgeführt.

Quelle: idw / Universität Kassel