Der Geruchssinn war lange ein Rätsel der Neurobiologie. Neue Daten zeigen: In unserer Nase geht es überraschend geordnet zuForscher haben die Sinneszellen in der Nase kartiert und unerwartet regelmässige Muster gefunden. Die neuen Erkenntnisse könnten helfen, Schäden am Geruchssinn zu heilen.07.06.2026, 05.30 Uhr4 LeseminutenGerüche befördern die Nostalgie und ihre Wahrnehmung über die Nase ist für das blanke Überleben entscheidend.Ale Ventura / GettyDas Aroma einer in Tee getunkten Madeleine löst Kindheitserinnerungen aus. Viele Erinnerungen: Sieben Bände umfasst Marcel Prousts legendärer Roman «Auf der Suche nach der verlorenen Zeit», in dem das feuchte Gebäck eine Schlüsselrolle spielt. Längst hat auch die Wissenschaft die besondere Bedeutung von Gerüchen als Auslöser besonders intensiver autobiografischer Erinnerungen belegt – Forscher sprechen vom «Proust-Effekt».Optimieren Sie Ihre BrowsereinstellungenNZZ.ch benötigt JavaScript für wichtige Funktionen. Ihr Browser oder Adblocker verhindert dies momentan.Bitte passen Sie die Einstellungen an.Doch Gerüche befördern nicht nur Nostalgie. Ihre Wahrnehmung ist für das blanke Überleben kritisch, etwa wenn es brennt oder wenn das Gulasch verdorben ist.Und doch wurde der Geruchssinn in der Wissenschaft im Vergleich zum Sehen oder Hören lange unterschätzt und wenig beforscht. Erst 1991 identifizierten die späteren Nobelpreisträger Linda Buck und Richard Axel an der New Yorker Columbia University die molekularen Geruchsrezeptoren in der Nase von Mäusen.Seither holt die Neurobiologie in Sachen Geruchssinn auf. Eine Frage, die Geruchsforscher lange umtrieb, war die nach der Organisation der vielen verschiedenen Rezeptorzellen in der Riechschleimhaut: Sind sie darin, wie man bisher annahm, mehr oder minder zufällig verteilt?Keineswegs, belegen nun zwei parallel veröffentlichte Studien im Fachblatt «Cell». Die Autoren um die Neurobiologen Sandeep Robert Datta und Catherine Dulac von der Harvard University in Boston liefern die erste umfassende Karte der rund 1100 verschiedenen Geruchsrezeptoren in der Mäusenase. Und die zeigt: Die Zellen mit den unterschiedlichen Rezeptoren bilden auf der Riechschleimhaut hoch geordnete, waagerechte Streifen. Die Wissenschafter nutzen genetische Methoden, mit denen sich die Aktivität bestimmter Gene in einzelnen Zellen im Riechgewebe sichtbar machen lässt.So nimmt die Nase Gerüche wahrMäuse wie Menschen verfügen insgesamt über viele Millionen Geruchssinneszellen. Bei den Nagern lassen sich mehr als 1000 verschiedene Varianten unterscheiden – beim Menschen sind es nur rund 400. Den entscheidenden Unterschied macht der eigentliche Duftrezeptor aus, ein Eiweiss auf der Oberfläche der Zelle, das bestimmte Duftstoffe binden kann. Jede Riechzelle besitzt nur genau einen Typ von Rezeptor.«Allerdings sind diese Rezeptoren nicht besonders gut», sagt Marc Spehr, Neurobiologe an der RWTH Aachen. Was er damit meint: Klassischerweise haben Rezeptormoleküle in der Biochemie einen einzigen Bindungspartner. So bindet der Insulinrezeptor auf den Körperzellen einzig Insulin – die molekulare Form des körpereigenen Hormons passt in den Rezeptor wie ein Schlüssel ins Schloss.Ein Geruchsrezeptor wäre in diesem Bild ein ziemlich unsicheres Schloss: Jeder Rezeptor hat zwar seinen Lieblingsduft, kann aber darüber hinaus eine ganze Reihe weiterer Duftstoffmoleküle binden, wenn auch unterschiedlich stark.Das bedeutet umgekehrt auch: Jeder Duftstoff – etwa das Vanillin im Vanillezucker – kann an eine ganze Reihe von Riechzelltypen andocken. Die Zellen übersetzen diese Aktivierung in elektrische Signale, die sie über Nervenbahnen ins Gehirn weiterleiten. Wie stark diese Signale ausfallen, hängt vom Ausmass der Passform zwischen Molekül und Rezeptor ab. Im Gehirn entsteht dann aus der spezifischen Tastenkombination von Dutzenden unterschiedlich stark erregten Sinneszellen der Wahrnehmungsakkord «Vanille».Das Auge mischt aus drei Farben den ganzen RegenbogenNach dem gleichen Prinzip funktioniert auch das Sehen von Farben: Im Auge sind dafür gerade einmal drei verschiedene Typen von Sinneszellen verantwortlich. Sie reagieren am empfindlichsten auf blaues, grünes beziehungsweise rotes Licht, weniger stark aber auch auf benachbarte Wellenlängen. Die unterschiedliche Aktivierung dieser drei Zelltypen übersetzt das Gehirn dann in sämtliche Farben des Regenbogens.Die Farbe von sichtbarem Licht spiegelt physikalisch die Wellenlänge der ins Auge gelangenden elektromagnetischen Strahlung wider – ein simples Prinzip im Vergleich zur Sinneswelt natürlicher Gerüche. So beruhen etwa die Aromen von Rotwein oder frisch gebrühtem Kaffee auf hochkomplexen Gemischen von Hunderten von unterschiedlichen Duftstoffen, die im Gehirn umso komplexere Aktivierungsmuster hervorrufen.«Um es noch komplexer zu machen, hängt die subjektive Duftwahrnehmung auch noch von der Konzentration des Duftstoffs ab», sagt Spehr. Ein krasses Beispiel dafür sei das für Moschusduft hauptverantwortliche Molekül Muscon, das ursprünglich aus einer speziellen Drüse des Moschushirsches gewonnen wurde. Als Spurenelement finde man es in vielen edlen Parfums. In dieser geringen Menge binde es nur an wenige Riechzellen mit besonders gut passenden Rezeptoren und rufe eine sehr angenehme Duftempfindung hervor. «Wenn Sie Moschus dagegen in hoher Konzentration in die Nase bekommen, ist der Dufteindruck komplett anders – da laufen Sie schreiend weg.»Das alles treibt die Zahl theoretisch unterscheidbarer Gerüche fast ins Unendliche – in der Fachliteratur kursieren Zahlen von mehreren zehntausend bis hin zu einer Billion. Beides hält Spehr für fragwürdig: «Das lässt sich einfach nicht sinnvoll beziffern.» Zudem hängt viel vom Training des Geruchssinns ab: Ein geschulter Sommelier kann wesentlich mehr Aromen unterscheiden als Normalsterbliche.Die neue Karte erleichtert Forschern die OrientierungDie neuen Ergebnisse seiner amerikanischen Kollegen hält Spehr für einen echten Durchbruch in der Grundlagenforschung, der nun auch für den Menschen bestätigt werden muss. «Es gab zwar Hinweise, dass die Riechschleimhaut grob in mehrere Zonen unterteilt sei, doch der nun festgestellte hohe Organisationsgrad in der Landkarte der Riechzellen ist völlig neu.» Das erlaubt laut Spehr nun ganz neue Fragestellungen. Spannend sei vor allem der evolutionäre Sinn dieser genauen Landkarte des Geruchssinns.Querschnitt durch die Nase einer Maus. Riechzellen sind durch ein grün fluoreszierendes Eiweiss markiert.Datta LabEine Hypothese: «Die Riechzellen der Nase erneuern sich alle drei bis vier Wochen aus Vorläufern. Vielleicht erhalten diese Stammzellen die notwendige Information, welchen der vielen unterschiedlichen Rezeptortypen sie produzieren sollen, aus ihrer genauen Lage in dieser Karte.»Was dem Laien vielleicht immer noch als Spezialwissen für olfaktorische Nerds erscheinen mag, könnte eines Tages durchaus auch für ihn relevant werden. Denn das genaue Verständnis der Funktion unseres Geruchssinns ist Voraussetzung für gezielte Therapien. So führen Virusinfektionen, etwa mit dem Coronavirus Sars-CoV-2, manchmal zu Ausfallerscheinungen. Ein experimenteller Ansatz, um solche Anosmien zu behandeln, sind Stammzelltherapien. Und dafür könnte entscheidend werden zu verstehen, welchen Einfluss die genaue Position in der Riechschleimhaut hat.Ein Artikel aus der «NZZ am Sonntag»Passend zum Artikel