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Konstanz Er ist den Düften auf der Spur

Giovanni Galizia gehört zu den renommiertesten Forschern der Uni Konstanz, am 8. Mai ist er zu Gast im Voglhaus.

Er arbeitet mit Bienen: Giovanni Galizia, Professor für Neurobiologie und Leiter des Zukunftskollegs an der Universität Konstanz vor einem Schrank mit Proben. Mit den Substanzen erforscht er, wie Sinneswahrnehmungen der Nase vom Gehirn verarbeitet werden.
Er arbeitet mit Bienen: Giovanni Galizia, Professor für Neurobiologie und Leiter des Zukunftskollegs an der Universität Konstanz vor einem Schrank mit Proben. Mit den Substanzen erforscht er, wie Sinneswahrnehmungen der Nase vom Gehirn verarbeitet werden. | Bild: Jörg-Peter Rau

Hmm, Kaffee. Oder: Igitt, faule Eier. Was passiert da eigentlich im Gehirn? Wie gehen Menschen mit Düften um, warum können sie sich so viele davon merken und kann man eigentlich auch maschinell Gerüche verarbeiten? Giovanni Galizia lacht. Viele Fragen auf einmal, Fragen, mit denen er sich schon seit Jahren beschäftigt und bei denen er sich den Antworten nur langsam annähern kann. Denn von allen Sinnen ist der des Geruchs der bisher am wenigsten erforschte.

350 Duftrezeptoren gibt es in der Nase der Menschen, hunderttausende Zellen arbeiten in unvorstellbarer Geschwindigkeit zusammen, wenn das „Hmm, Kaffee“ abläuft. Das, sagt der Neurobiologe an der Universität Konstanz, ist faszinierend, denn „unser Duftsystem ist unglaublich tolerant, zugleich aber erstaunlich präzise.“ Ein Apfelsaft wird als solcher erkannt, egal, ob Boskop, Cox-Orange oder Elstar gepresst wurden. Und zwar nicht nur von Menschen, sondern auch von Bienen.

Die nützlichen Insekten spielen in Galizias Arbeit eine besondere Rolle. Auf dem Dach der Uni hat er eigene Bienenstöcke, und die Völker stehen im Dienst der Wissenschaft. Bienen, erklärt Galizia, sind intelligent, sozial und kennen sich aus mit Düften. Sie können Gerüche lernen, Artgenossen etwas mitteilen – und haben mit 160 Duftrezeptoren an den Fühlern und einem hoch differenzierten Gehirn eine ähnliche Ausstattung wie Menschen.

Wenn Galizia darüber spricht, benutzt er gerne ein Beispiel aus der Musik: Ein Duft, sagt er, sei wie ein Akkord aus einer Vielzahl von Tönen. Ein Geruch setzt sich aus dutzenden bis hunderten Molekülen zusammen – und wird doch zuverlässig als solcher erkannt. In drei Stufen, hat Galizia herausgefunden, arbeitet dabei der Organismus. Zunächst wird eine charakteristische Auswahl von Duftrezeptoren angesprochen, dann werten spezialisierte Zellen in den so genannten Pilzkörpern die Information genauer aus und zuletzt steuert ein drittes Areal die Verhaltensweisen. Bei verdorbenem Fleisch stellt sich Abwehr ein oder bei Rosenduft ein Wohlgefühl.

Was einfach klingt, stellt Wissenschaftler vor große Herausforderungen. „Mit den Methoden“, so Giovanni Galizia; „kommt bei uns der Erkenntnisfortschritt voran.“ Im Labor hat er deshalb viel Technik. Erst moderne bildgebende Verfahren, vollautomatische Analysegeräte und leistungsfähige Computerprogramme machen es möglich, ganze Duftbilder zu erklären und zu erforschen, wie das Gehirn Ähnliches zusammenfügt, also assoziiert, und Grenzlinen zieht, differenziert.

Die Erkenntnisse, die Galizia und sein Team erarbeiten, weisen dabei weit über die Düfte hinaus. Die Forschung, sagt der Professor, stellt sein Team vor „alle Probleme, die wir im Gehirn insgesamt haben.“ Denn wie dort so verschiedene Muster wie eben die Düfte Kaffee oder faulen Eiern gleichzeitig verarbeitet werden, ist für die Neurobiologie eine der ganz großen Fragen. „Die Arbeit“, räumt Galizia dann auch ein, „geht uns nicht aus.“

Den Vortragsabend gibt es demnächst auf SÜDKURIER Online zum Nachhören.

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