Die chemischen Sinne

Zusammenfassung

In Kapitel 8 werden die chemischen Sinne – der Geruchs- und Geschmackssinn – behandelt. Sie eignen sich gut, um die generellen Prinzipien und Probleme bei der Codierung sensorischer Information zu verdeutlichen. Außerdem zeigen ihre Reizweiterleitungsmechanismen viele Parallelen zu anderen Systemen. Geruchs- und Geschmackssinn haben dieselbe Aufgabe: die Wahrnehmung chemischer Verbindungen aus der Umgebung. Tatsächlich kann das Nervensystem nur durch Zusammenwirken beider Sinne Aromen wahrnehmen. Geschmacks- und Geruchssinn verfügen über ungewöhnlich starke und direkte Verbindungen mit den Systemen, die unsere innersten Grundbedürfnisse wie Durst, Hunger, Emotionen, den Geschlechtstrieb sowie bestimmte Formen des Gedächtnisses steuern. Die Systeme für Geruchs- und Geschmackssinn sind jedoch voneinander getrennt, und sie unterscheiden sich bezüglich der Strukturen und Mechanismen ihrer Chemorezeptoren, der Gesamtorganisation ihrer zentralen Verknüpfungen und ihren Wirkungen auf das Verhalten.

Wiederholungsfragen

• 1. Die meisten Geschmacksrichtungen sind eine Kombination aus den fünf grundlegenden Geschmacksrichtungen. Welche weiteren sensorischen Faktoren können zu den spezifischen Empfindungen beitragen, die ein bestimmtes Nahrungsmittel hervorruft?

• 2. Die Transduktion von salzigem Geschmack wird teilweise durch einen $\mathrm{Na}^{+}$-permeablen Kanal bewerkstelligt. Warum würde ein Membrankanal, der für Zucker permeabel ist, für die Transduktion von süßem Geschmack wenig geeignet sein?

• 3. Chemische Verbindungen mit süßem, bitterem und Umamigeschmack aktivieren die gleichen intrazellulären Signalmoleküle. Erklären Sie, wie das Nervensystem unter dieser Voraussetzung den Geschmack von Zuckern, Alkaloiden und Aminosäuren unterscheiden kann.

• 4. Warum hängt die Größe des Riechepithels eines Tieres (und damit die Anzahl der Rezeptorzellen) mit seiner Fähigkeit zusammen, Gerüche genau zu erkennen?

• 5. Rezeptorzellen des Geschmacks- und des Geruchssystems durchlaufen einen beständigen Zyklus aus Wachstum, Reifung und Tod. Deshalb müssen die Verknüpfungen, die sie mit dem Gehirn bilden, ebenfalls dauernd erneuert werden. Formulieren Sie einen Mechanismus, mit dem es möglich ist, die Erneuerung der Verknüpfungen auf eine spezifische Weise zu bewerkstelligen, und das andauernd während eines ganzen Lebens.

• 6. Wenn das Riechsystem eine bestimmte Art von räumlicher Kartierung besitzt, um bestimmte Gerüche zu codieren, wie kann dann das übrige Gehirn diese Karte lesen?