Ein Geruchsrezeptor ist eine Kontaktstelle auf bestimmten Zellen im Gehirn von Menschen und den meisten Tieren, die hilft, Gerüche zu verarbeiten und zu identifizieren. Viele Insekten haben auch diese Art von Rezeptoren, obwohl sie sich in den meisten Fällen auf externen Sensoren wie Antennen befinden und nicht im Gehirn; Denn normalerweise nehmen Insekten den Geruch nicht durch eine definierte Nase wahr, sondern durch Fühler, die direkter mit der Umwelt interagieren. Unabhängig von ihrem Standort neigen Rezeptoren dazu, in etwa gleich zu arbeiten. Sie verarbeiten den Geruch als chemische Reaktion und wandeln ihn dann in ein Signal um, das vom Gehirn oder anderen Verarbeitungsbereichen gelesen und verstanden werden kann. Mit diesen Rezeptoren können Menschen den Geruch von etwas in der Luft erkennen und spielen auch eine Rolle beim Geruchsgedächtnis, dh Erinnerungen an Menschen, Orte oder Erfahrungen, die mit bestimmten Gerüchen verbunden sind.
Basiskonzept
Geruch kann eine etwas komplexe Sache sein. In den meisten wissenschaftlichen Umgebungen werden Gerüche als „Odorantien“ bezeichnet. Geruchsstoffe sind im Wesentlichen chemische „Signaturen“, die von den meisten Substanzen und Kreaturen abgegeben werden; sie können auch entstehen, normalerweise als Nebenprodukt von Prozessen wie schwitzen, Blumen blühen oder Dinge brennen. Geruchsstoffe heften sich an atmosphärische und umweltbedingte Moleküle. Sie werden in Gerüche interpretiert, die Organismen durch spezifische Geruchsrezeptoren erkennen.
Wie sie arbeiten
Rezeptoren werden normalerweise als Teil des neuronalen Systems des Menschen und der meisten Wirbeltiere verstanden. Sie sitzen auf der Oberfläche bestimmter Zellen im Riechzentrum des Gehirns und warten im Grunde darauf, dass eine auslösende Chemikalie einen Geruch in der Nähe anzeigt. Bei Insekten geschieht dieses System eher an den Antennen als im Gehirn, aber der Prozess ist normalerweise der gleiche, zumindest aus chemischer Sicht. Rezeptoren neigen dazu, spezifisch zu sein, was bedeutet, dass es unterschiedliche Rezeptoren für unterschiedliche Gerüche gibt.
Eine Möglichkeit, dies zu visualisieren, besteht darin, sich Geruchsstoffe als Schlüssel und Rezeptoren als einzelne Schlösser vorzustellen. Jeder bestimmte Geruchsstoff bindet sich nur an seine entsprechenden Rezeptoren, und so werden Gerüche identifiziert. Wenn sich ein Rezeptor an einen Geruchsstoff bindet, wird er als „aktiviert“ bezeichnet. Es ist manchmal möglich, dass ein Geruch viele Rezeptoren aktiviert, normalerweise wenn es sich um einen komplexen oder mehrschichtigen Geruch handelt.
Standortbesonderheiten
Beim Menschen und den meisten Tieren sind Geruchsrezeptoren in kleinen Gruppen im hinteren Teil der Nasenhöhle gebündelt. Es gibt normalerweise Millionen von Zellen, wenn sie einzeln gezählt werden, und auch eine sehr hohe Anzahl von gruppierten Bündeln. Zusammen bilden diese Gruppen das sogenannte „olfaktorische Epithel“, das als eine Art Beschichtung oder Grenze fungiert.
Das Epithel ist mit haarähnlichen Flimmerhärchen bedeckt, die eingeatmete Geruchsmoleküle sammeln und an die Rezeptoren weiterleiten. Schleim, der die Nase und die Nebenhöhlen auskleidet, hilft auch, diese Geruchsstoffe einzuschließen, sodass sie verarbeitet werden können.
Bedeutung des Geruchs
Viele Biologen haben gesagt, dass der Geruchssinn eines der wichtigsten Werkzeuge für das Überleben eines jeden Organismus ist. Tatsächlich haben fast alle Lebewesen, von einfachen wirbellosen Tieren bis hin zum Menschen, zumindest eine gewisse Verwendung für Geruchsrezeptoren und benötigen sie sogar. Fische zum Beispiel haben ungefähr 100 Sorten dieser Art von Fundstellen, während Menschen ungefähr 10,000 haben. Tatsächlich glauben Forscher, dass fast 3% des menschlichen genetischen Codes für ihre Konstruktion verwendet werden.
Die meisten Menschen assoziieren Gerüche mit unmittelbaren Empfindungen, insbesondere mit Vergnügen und Abstoßung. Diese Empfindungen sind wichtig, aber auch der Geruchssinn spielt eine entscheidende unterbewusste und evolutionäre Rolle. Es ermöglicht Mensch und Tier, Faktoren zu erkennen, die alles betreffen, von der Fitness und Gesundheit eines potenziellen Partners bis hin zur Identifizierung von giftigen Substanzen und essbaren Lebensmitteln. Es kann auch helfen, Gefahren zu erkennen, und einige Tiere sollen in der Lage sein, „Angst zu riechen“ – normalerweise aufgrund der Art und Weise, wie sie Adrenalin und erhöhten Schweiß verarbeiten können, der von anderen abgewehrt wird.
Geruchsinterpretationsprozess
Der Prozess von der Geruchserkennung im Riechzentrum bis zur Verarbeitung und Aktion im Gehirn kann sehr kompliziert sein. Wenn Rezeptoren zum ersten Mal mit einem Geruch „verriegeln“, zeichnen sie die Verbindung meistens dauerhaft auf, die im Gedächtniszentrum des Gehirns gespeichert ist. Wenn ein Tier beispielsweise eine verfaulte oder krankmachende Nahrungssubstanz aufnimmt, behält das Tier diesen Geruch in seiner Gedächtnisbank. Das gleiche passiert mit guten Gerüchen; Das ist zum Teil der Grund, warum der Geruch von etwas wie frisch gebackenen Keksen eine Person an Kindheitszeiten erinnern kann, die sie mit einer Oma oder Mutter in der Küche verbracht haben.
Auch der Geruch spielt beim Geschmack eine Rolle. In den meisten Fällen arbeiten die Geschmacksknospen und Geschmacksrezeptoren auch sehr eng mit den Geruchsrezeptoren zusammen, und zusammen ermöglichen diese beiden Komponenten das vollständige Erlebnis eines jeden Lebensmittels. Menschen mit Geruchsproblemen oder -störungen – oder mit einer verstopften Nase wie bei einer schweren Erkältung – stellen oft fest, dass sie Lebensmittel anders schmecken, und das ist der Grund.