1. Über diese Studie
2. Das verkannte Genie
3. Physiologie
4. Geschichte
5. Duft und Identität
6. Perspektiven des Duftdesigns
7. Raumbeduftung: Konsumrausch im parfümierten Paradies?
8. Geruchswelt Mensch
9. Beduftete Objekte

10. Interviews
11. Fazit
12. Quellen

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Physiologie: Wie funktioniert das Riechen?

Verhaltensbiologische Grundlagen

Einen direkten Bezug zur Wirkung von Duftstoffen auf Menschen haben Schlüsselreiz, Adaption und Attrappen, speziell Duftattrappen.

Der Schlüsselreiz

Die Adaption ist, verhaltensbiologisch gesehen, die Angewöhnung von Routinen. Ein wiederholter Ablauf von Handlungen prägt den Körper; die Schwelle, die zum Auslösen der Verhaltensroutinen durch den Schlüsselreiz überschritten werden muß, steigt mit der Gewöhnung an. Diese Reizschwelle sinkt, sobald die »Routine« eine Zeit lang aussetzt. Parfüm ist ein gutes Beispiel hierfür: Beim ersten Probieren wirkt der Duft noch intensiv. Während des längeren Anwendens verliert sich die Wahrnehmung, der Mensch riecht sein eigenes Parfüm nicht mehr. Erst bei einer erhöhten Konzentration wird die Reizgrenze überschritten und das Parfüm kann für einen Moment wieder errochen werden. Gewöhnung und Ortung sind schwierige Faktoren für die Wirkung von Gerüchen. Durch die Adaption kann man nicht garantieren, dass Schlüsselreize stets funktionieren, durch die mangelnde Ortungsfähigkeit wiederum kann man die Kaufhandlung nicht auf bestimmte Produkte lenken.

Attrappen

Die Attrappe ist eine Nachbildung natürlicher Reize. Die Überdimensionierung, die Steigerung der Merkmale des Originals, wird als Superattrappe bezeichnet. Zu den Superattrappen zählen unter anderem Parfüms, deren gewöhnliche Wirkung durch Einsatz von Pheromonen verstärkt wird.

Welchen Zweck hat der Einsatz von Duftstoffen?

Ohne eine positive Haltung des Verbrauchers zum Objekt bewirken Duftattrappen wenig. Selten sind sie Urheber eines Kaufverhaltens. Allerdings machen sie sich den Reaktionsautomatismus des Menschen auf bestimmte Duftstoffe (und deren Schlüsselreiz) nutzbar. Sie verfolgen zwei Ziele: Erstens soll der Duftstoff den inneren Antrieb fördern und zweitens die Aufmerksamkeit auf das Produkt lenken.

Der langsame Sinn

Laut »Psychonomic Bulletin & Review« (1996, by Rachel S. Herz, Trygg Engen) zählt der Geruchsinn zu den »anatomisch langsamsten«. Er benötigt zum Wahrnehmen 400 msec (T. Radil, Personal Communication, März 95), zum Erkennen des Duftes 600, wenn nicht sogar 800 msec (Laing & MacLeod 1992). »An odor cannot be experienced in a flash analogous to a flash of light« (Levine & McBurney, 1986). Riechforscher tendieren dagegen zur Annahme, das Riechen vollziehe sich schneller als beispielsweise das Sehen. Ob langsam oder schnell – eine Unzulänglichkeit der Nase bleibt unbestritten: die mangelnde Ortung von Düften. Der Riechsinn ist ohne die anderen Sinne nicht im Stande die »Koordinaten« einer Geruchquelle herauszufinden.

Dufterinnerung

Affektive Erlebnisse bleiben dem Menschen lange im Gedächtnis: Das Umfeld, eine Situation, ein Ereignis prägt sich mit einem Geruch besonders gut ein. Gerucherinnerungen werden im langfristigen Gedächtnis gespeichert. Die Erinnerung an einen Geruch un die mit ihm verbundenen Assoziationen werden, im Vergleich zu den anderen Sinnen, langsamer gespeichert. Bei der Einführung neuer Düfte von Produkten empfiehlt sich deshalb die Unterstützung der Assoziationsbildung durch visuelle und verbale Reize.

Duftlernen

Das Erkennen von Gerüchen ist nicht genetisch determiniert, sondern eine erlernbare Fähigkeit. Training, das Sammeln von Erfahrungswerten, gestaltet sich individuell, da jeder Mensch ein anderes soziales Umfeld hat. Nur wenige Geruchsmuster sind in die Wiege gelegt. Die meisten Duftschemata eignet sich der Mensch in den ersten drei Jahren an. Die Fähigkeiten eines professionellen Parfümeurs formen sich daher nicht nur durch Talent, sondern auch durch frühes Interesse an der Duftwelt.

»Wir sind es nicht mehr gewohnt, unseren Geruchsinn zu verwenden.« Patrick Pageat, Tiermediziner und Forscher

Die Menschen von heute scheinen Duftanalphabeten zu sein. »Wir haben es verlernt, bewußt zu riechen.« sagt Dr. Schaper von Henkel. »Der Mensch ist ein visuell orientiertes Lebewesen.« Doch man »besinnt« sich zurück auf den ursprünglichsten aller Sinne. Ganze Schulklassen werden heute von Prof. Hatt, Bochum, im Riechen gelehrt.

Philosophisches

500 v. Chr. schrieb der Philosoph Demokrit von Abdera über die Grundbausteine der Materie: »Die Begriffe farbig, süß und bitter sind lediglich Konventionen. In Wirklichkeit existieren nur die Atome und der leere Raum.« Platon (360 v. Chr.) definierte Geruch folgendermaßen: »Das, was auf den Geruchsinn wirkt, ist kompakter als Luft und dünner als Wasser« und Theophrastos (372 v. Chr.) verwendete für übelriechende wie für wohlriechende Duftessenzen die gleichen Ausdrücke: scharf, kräftig, schwach und süß. Er fragte sich zudem, warum ein Wohlgeruch, der in einem Parfüm als angenehm empfunden wird und den man auch im Wein akzeptiert, in einem Nahrungsmittel abgelehnt wird.

…und hirnphysiologisches:

Der Riechsinn ist einer der ältesten, aber auch einer der am wenigsten erforschten Sinne des Körpers. Für Tiere wie auch für den Menschen war er im Überlebenskampf (z.B. zur Warnung vor Feinden) und in der Arterhaltung (Auffinden von Nahrung, Wahl des Partners) unverzichtbar. Erst in den letzten Evolutionsschritten übernahm der Sehsinn diese Aufgaben.
Substanzen, die der Riechsinn aufnehmen kann, schweben in Form feiner Tröpfchen, als feste Staubpartikel oder gasförmig in der Luft. Ein direkter Kontakt der erregungsauslösenden Moleküle mit den Sinneszellen ist für einen Duftreiz nötig. Der Mensch kann sich dem Geruch gewöhnlich nicht entziehen, sobald er atmet, nimmt er ihn wahr.

Urteil auf Distanz

Evolutionsbedingt dient dem Mensch der Geruchsinn als Warnsinn. Deshalb versteht er den Duft von Schweiß und Fäulnis als warnendes und der Geruch frischen Gemüses und gesunder Kräuter als positives (da nahrungsbedingtes) Signal. Ohne mit dem duftenden Objekt/Subjekt in direkten Kontakt treten zu müssen, kann der Mensch aus der Distanz entscheiden, ob er es mag oder nicht, ob er es »riechen kann oder nicht«.
»Es gibt kaum einen neutralen Riecheindruck, es ist entweder immer angenehm oder unangenehm, befindet sich stets in dieser Polarität.« sagt Gerd Kobal, Riechforscher aus Erlangen (in einem Fernsehinterview des WDR, 1999), »Das liegt möglicherweise daran, daß die Riechinformationen funktionell in eine Entscheidungssituation hineingeführt werden, die über die Emotionen geht, d.h. Ablehnung oder Attraktivität, kann ich es essen oder kann ich es nicht essen, ist das ein Sexualpartner, der für mich geeignet ist, interessant ist oder nicht.«
Das Erkennen der Gerüche vollzieht sich im Gehirn. Die Moleküle des Duftes sind längst verflogen, wenn die Rezeptoren ihren Reiz an das Limbische System weiterleiten.

»Das Ding an sich ist uns verschlossen,
wir leben nur mit der Interpretation des Dings.« (Kant).

Geruch und Emotionen

»Im Gegensatz zu allen anderen sensorischen Bahnen werden beim Geruchsinn, dem unmittelbarsten aller Sinne, die durch Duftreize ausgelösten Erregungen sofort und ohne Kontrolle durch das Großhirn in den »Bulbi olfactorii« verarbeitet, die mit den zum Limbischen System gerechneten Teilen des Riechhirns als Zentren emotionaler Empfindungen gelten.« erklärt die Pressestelle des Industrie Verbandes der Körperpflege und Waschmittel den Vorgang. Dieses Limbische System steuert neben der Verarbeitung der Gerüche das Gefühlsleben und verwaltet das »Duftgedächtnis«. Somit führt die Duftwahrnehmung zu einer direkten emotionalen Reaktion, die vom Großhirn kaum beeinflußbar ist. Das Erinnerungsvermögen speichert eine Art »Fingerabdruck« des Duftes. Taucht derselbe oder ein ähnlicher Duft erneut auf, vermag das Gedächtnis die Erinnerungen des im »Duftregister« gespeicherten Abdruckes abzurufen.

Gibt es unterschiedliche Riechvermögen?

»Die Einschätzung, wieviel wir riechen können, liegt oft daneben«, so der Autor eines Zeit-Artikels (Nr. 44 vom 23.Okt. 1987). »Fabrikarbeiter halten ihren Geruchsinn für außerordentlich schlecht, identifizieren sechs Probegerüche aber weit überdurchschnittlich gut. Raucher halten ihn für schlecht, und er ist auch schlecht.« Bei Büroangestellten, die ihn für mäßig halten, ist er am besten ausgeprägt, am miserabelsten scheint der Riechsinn bei Leuten zu sein, die gar nicht arbeiten. Auch sie bewerteten ihr Riechvermögen als mangelhaft. Erklären lässt sich das nicht, weshalb zwischen Riechsinn und Beruf eine Verbindung besteht. Vielleicht liegt es daran, dass Berufstätige während ihrer Arbeit mit mehr Gerüchen konfrontiert werden und daher ihren Sinn besser trainieren können.

Der Riechvorgang

er Riechsinn ist fähig, tausende verschiedener, flüchtiger Duftverbindungen zu unterscheiden. Zur Erkennung eines Duftes bedarf es eines komplexen Mechanismus im peripheren Rezeptorsystem und im zentralen Nervensystem. Die Struktur der Duftmoleküle gibt Auskunft über besondere Kennzeichen einer Duftverbindung. Das periphere, olfaktorische System erkennt diese Merkmale sowie auch die Menge über den Riechkolben und leitet die Informationen an das Gehirn weiter. »Um diese Aufgabe zu erfüllen, müssen die Riechneuronen im Riechepithel der Nase die chemischen Informationen über die Molekularstruktur in elektrische Signale (Aktionspotentiale) umwandeln, die dann von spezialisierten Bereichen des Gehirns weiterverarbeitet werden und eine Geruchswahrnehmung hervorrufen können,« beschreiben Diego Restrepo und Joseph G. Brand vom Monell Chemical Senses Center, Philadelphia den Vorgang. Eine »periphere olfaktorische Transduktion« ist der Fachausdruck für die Umformung der chemischen Strukturinformationen des Reizes zu elektronischen Informationen innerhalb der Sinneszellen. Schenkt man den Worten Rachel S. Herz und Trygg Engen Glauben, werden die Rezeptoren alle 28 Tage vollständig erneuert (Psychonomic Bulletin, 1996).
Die Labors von Haarmann & Reimer, einem Riechstoffhersteller in Holzminden, glauben physikalische Bedingungen der Riechessenzen erkannt zu haben, die zur Auslösung eines Reizes nötig sind. So müssen sie zu einem gewissen Anteil wasserlöslich sein. Wären sie es nicht, würden sie im oberen Bereich der Nase von der Wasserschicht der Nasenschleimhaut festgehalten. Schon Aristoteles hatte 384 v. Chr. die Erkenntnis, daß die Geschmackswahrnehmung nur in Verbindung mit Feuchtigkeit ausgelöst werden kann. Riechessenzen müssen ausserdem fettähnlich, lipoid sein, damit sie die Fettschicht der Nervenzellen durchdringen zu können.

Dufterkennung – ein Steckprinzip wie Lego?

Haarmann & Reimer vergleicht den Riechvorgang mit einem Steckprinzip, wonach wesentliche Faktoren zur Erkennung die Form des Moleküls und dessen Verteilung von elektronischer Ladung im Molekül-Inneren sind. Sie vermuten, daß die Wahrnehmung eines Geruches die Mischung mehrerer Grundgeruchreize ist. Dr. Ulrich Harder erläutert: »Es gibt nur wenige Duft-Moleküle, die ausschließlich auf einen Rezeptor passen, die meisten reagieren gleich mit mehreren Rezeptoren.«

Was man bisher weiss…

s der Ablauf der Gerucherkennung genaustens erforscht ist, verstreicht noch ein wenig Zeit. Fakt ist, daß unzählige Transduktionssequenzen am Vorgang beteiligt sind, wobei viele Ursachen und Folgen bisher noch nicht erkannt wurden:

• Es existiert eine Vielzahl geruchspezifischer Rezeptoren mit Rezeptortaschen, die exakt der chemischen Struktur der olfaktorischen Reize entsprechen.
• Der erste Schritt der Erkennung erfolgt nach neueren Erkenntnissen in einem oder mehreren, sich in großer Anzahl auf den Rezeptormembranen der Riechhaare befindlichen Rezeptorproteinen.
• Ab dann werden verschiedene biochemische Prozesse in Gang gesetzt. Einer dieser Vorgänge ist die durch den Duftreiz ausgelöste Produktion bestimmter Substanzen in den Riechneuronen - sog. Zweit-Messenger.
• Eine erhöhte Konzentration dieser Zweit-Messenger sorgt für das elektronische Signal, das an die Riechkolben weitergeleitet wird (sie aktivieren spezifische Ionenkanäle, die das elektronische Signal absenden). Durch Zweit - Messenger können der Mensch selbst minimale Konzentrationen von Düften wahrnehmen, denn diese Botenstoffe haben die Eigenschaft, die eingegangenen Signale zu verstärken.
• Das Signal wird in verschiedene Bereiche des Gehirns weitergeleitet: in die Riechrinde, in das Gedächtnis, in das Gefühlszentrum und auch in die Hirnrinde, wo sie verarbeitet und ausgewertet werden.

Komponenten der Signalübertragung

Einige molekulare Komponenten der Signalübertragung, die einen Duftreiz in eine elektrische Zellerregung umwandeln, sind bekannt. Neue Methoden in der Neurophysiologie (molekularbiologische, gentechnologische und elektrophysiologische Techniken) haben gezeigt, daß beim Menschen

• etwa 1000 verschiedene spezifische Rezeptorproteine für Duftstoffe gefunden werden.
• auf den einz. Riechzellen (ca. 30 Mio.) vermutlich nur einer oder wenige dieser Rezeptoren existieren.
• eine intrazelluläre Signalverstärkungskaskade angestoßen wird, die den Duftreiz 2000 - 5000 fach verstärkt
• am Ende der Signaltransduktion ein Ionenkanalprotein steht, dessen Konformationsänderung zur Öffnung einer Pore in der Sinneszellmembran führt und dadurch der Rezeptorstrom an der Zelle entsteht.

Diese spezifischen Erkennungs- und Verstärkungsmechanismen von Duftreizen bilden die Grundlage der enormen Leistungsfähigkeit des Geruchsinnes. Das Wissen kann verwendet werden, um physiologische und pathophysiologische Wirkungen von einzelnen Duftstoffen und deren Mischungen besser zu verstehen, um Biosensoren zu erzeugen (sogar durch gentechnisch veränderte Zelllinien) oder zukünftig menschliche Verhaltensweisen und Befindlichkeit zu beeinflussen.
Gerüche können auf vieler Art in das Leben des Menschen eingreifen: Sie können Stimmungen beeinflussen, als chemische Kommunikationsmittel dienen oder Auslöser für Sympathie und Antipathie sein, meist ohne bewußt wahrgenommen zu werden.

»Dies macht uns aber auch anfällig für Manipulation.
Die Erforschung der molekularen Prozesse,
die es erlauben, tausende verschiedener Gerüche
– oft in geringsten Konzentrationen –
wahrzunehmen, gehört heute zu den größten Herausforderungen in der Sinnesphysiologie.« Prof. Hatt in einem Seminar 1998 (Lehrstuhl für Zellphysiologie in Bochum)

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