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Montag, 24.09.2018
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Sensoren des Riechsystems

Die Riechzellen

Riechsystem der Maus

Riechsystem der Maus

Die Riechzellen in der Nase sind die erste Ebene des Riechsystems. Riechzellen detektieren Duftstoffe in der Atemluft, und sie erzeugen elektrische Signale, die das Gehirn zur Geruchswahrnehmung verwenden kann.

In der Nasenhöhle von Mäusen finden sich mehrere chemosensorische Organe, mit denen die Tiere ihre Umwelt erfassen. Das größte dieser Organe ist das Riechepithel (olfaktorisches Epithel) im hinteren Bereich der Nasenhöhle. Das Epithel bedeckt ein kompliziertes System aus Strömungskörpern und erreicht dadurch eine sehr große Gesamtfläche.

Rezeptoren binden Geruchsstoffe

Rezeptoren binden Geruchsstoffe

Wo Neurone an die Außenwelt gelangen


Das Riechepithel ist der einzige Ort des Körpers, wo Neurone durch die Oberfläche hindurch zur Außenwelt gelangen: Die Riechzellen - so genannte olfaktorische Rezeptorneurone - schieben dazu ihre Dendriten (kurze Fortsätze) bis zur Gewebeoberfläche und strecken einen Schopf feiner Sinneshärchen, so genannte chemosensorische Cilien, aus der Oberfläche heraus. Ein einzelnes Cilium hat einen Durchmesser von circa 0,1 Mikrometer.

An diese feinen Härchen binden Duftstoffe, wodurch eine Reaktionskette ausgelöst wird, die letztlich zu einem elektrischen Signal führt. Über die langen Fortsätze (Axone) der Riechzellen werden die elektrischen Signale an die erste Verarbeitungsstelle im Gehirn geleitet. Das ist der Riechkolben oder „Bulbus olfactorius“.

Aufbau der Riechschleimhaut

Aufbau der Riechschleimhaut

Riechzellen leben nicht lange


Die Riechzellen sind in der Nasenhöhle ständig der Außenwelt ausgesetzt. Das scheint ihnen allerdings nicht gut zu bekommen, denn sie sterben schon nach wenigen Wochen ab und werden durch neue Riechzellen ersetzt. Das Riechepithel ist damit eines der wenigen Nervengewebe, das sich ständig aus Stammzellen erneuert.

Die Frage, die sich die Forscher des Interdisziplinären Zentrums für Neurowissenschaften der Universität Heidelberg um Professor Dr. Stephan Frings stellen, lautet: Wie wird aus einer chemischen Information (Duftstoff) ein elektrisches Signal? Kurz: Wie funktioniert eine Riechzelle?

In die Membran der Cilien von Riechzellen sind spezielle Rezeptorproteine eingelagert. Damit werden Duftstoffe detektiert: Die Duftstoffe binden an die Rezeptoren und aktivieren die Riechzelle. Eine Ratte verfügt über 1.200 verschiedene Rezeptorproteine, Hunde besitzen 900 und Menschen 380.
Professor Dr. Stephan Frings / Forschungsmagazin „Ruperto Carola“ der Universität Heidelberg
Stand: 30.04.2009
 
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