Gustatorische Wahrnehmung

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Allgemeines

Als gustatorische Wahrnehmung (Geschmacksinn) wird das subjektiv erfahrene Erlebnis von Empfindungen des Schmeckens bezeichnet, das durch Reizung spezifischer Sinnesorgane des Geschmacks wie den Geschmacksknospen hervorgerufen werden.

Der Geschmackssinn wird ebenso wie der Geruchssinn durch chemische Reize angesprochen, ist jedoch ein Nahsinn, mit dem aufgenommene Nahrung vor der eigentlichen Einnahme geprüft werden kann. Beim erwachsenen Menschen liegen die Sinneszellen des Geschmacksorgans in der Zungen- und Rachenschleimhaut und vermitteln fünf (oder sechs) Grundqualitäten. Saurer und bitterer Geschmack können auf unreife, vergorene oder giftige Nahrungsmittel hinweisen. Die Geschmacksqualitäten salzig, süß, umami (und fetthaltig) kennzeichnen eine Nahrung grob nach ihrem Gehalt an Mineralien und ernährungswichtigen Stoffen wie Kohlenhydraten, Eiweißen und Fetten.

Schmecken ist mit Riechen aufs engste verknüpft. Im aquarischen Lebensraum (im Wasser) sind sie nicht voneinander zu trennen. Der Reiz für das Schmecken sind Geruchsstoffe, die gleichermaßen wie Geschmackstoffe durch Kontakt an den Rezeptoren wahrgenommen werden. Es wird davon ausgegangen, dass die Sensoren so hoch spezialisiert sind, dass ein Rezeptor jeweils nur eine Substanz binden und als Information weiterleiten kann.
In der Nase des Menschen befinden sich einige Hundert verschiedene Rezeptortypen. Die Vielfalt von mehreren tausend Gerüchen kann durch abgestufte Aktivierungen der Sansoren zugänglich gemacht werden. Die in Geschmacksknospen enthaltenen Rezeptoren befinden sich auf dem Zungenrücken, im Rachen, am weichen Gaumen und am Kehlkopfeingang.[1]

"Die Geschmackstoffe führen auf der Basis chemischer Reaktionen zu Erregungen der Rezeptormembranen. Die Aktionsströme werden über Nervenfasern des ersten Neurons zu den Hirnnerven VII (N. facialis), IX (N. glossopharyngeus) und X (N. vagus - Kehlkopf) geleitet.
Mit diesen erreichen sie den Nucleus tractus solitarii im verlängerten Mark (Medulla oblongata). Von da aus gelangen sie in den Thalamus und schließlich in das 'Zungenfeld' der hinteren Zentralwindungen. Auf dem Weg zur Hirnrinde liegen Vernetzungen zu Assoziationszentren und das vegetative Nervensystem. Letzteres bereitet dann das digestorische System auf die Ankunft von Nahrung vor.[2]

Schmecken ist eine lebenswichtige Wahrnehmung. Giftige Substanzen schmecken meist bitter, nahrhafte oft süß oder herzhaft. Der Geschmackssinn prüft somit die Nahrung auf Genussfähigkeit. Hierbei ist die Zunge das Hauptgeschmacksorgan, zugleich auch der beweglichste Muskel des ganzen Körpers. Ihre Oberfläche ist übersät mit kleinen gewölbten "Papillen". Neben der Zunge können auch Gaumen, Rachen und Kehldeckel Geschmacksreize wahrnehmen. Die über die ganze Zunge verteilten Papillen enthalten Geschmacksknospen. Diese bestehen aus je etwa 25 Rezeptorzellen sowie Stützzellen. Sie sind wie bei einer Bananenstaude angeordnet. Die Spitzen der Zellen bilden die kleine Geschmackspore, durch die Moleküle eindringen und mit den Rezeptormolekülen in Kontakt treten. Diese sitzen auf haarähnlichen Zellfortsätzen, die in die Pore hineinragen.[3]

Macht uns ein Nahrungsmittel krank, bleiben diese Assoziationen oft lange bestehen. Oft erzeugt allein der Gedanke an diese Speise Ekel. Dieser "Erwerb von Geschmacksaversionen" wurden von Forschern belegt, die Ratten eine süße Flüssigkeit gaben, die sie kurzzeitig erkranken ließen. Danach mieden die Ratten diese Flüssigkeit, trotz des herrlichen süßen Geschmacks. Wird eine Speise mitü Übelkeit verbunden, sind Geschmacksaversionen überlebensfördernd, denn so meiden Tiere attraktive Nahrung, die toxisch sein könnten. Der Lernvorgang ist anhalten und besteht nach nur einem Erlebnis oft jahrelang.[4]

Eintretende Moleküle binden sich an die entsprechenden Rezeptoren im Mund. Damit erzeugen sie elektrische Signale, die - zusammen mit dem Geruchssinnn - ins Gehirn gelangen. Beiderlei Signale wandern über Hirnnerven zur Riechrinde im Schläfenlappen, die Medulla oblongata und den Thalamus zur Geschmacksrinde (primären gustatorischen Cortex).[4]

Es gibt auch einen trügerischen Geschmacksinn: So schmecken Tomaten der Sorte "Matina" doppelt so süß als die der Sorte "Yellow Jelly Bean". Dabei enthält "Matina" weniger Zucker als "Yellow Jelly Bean". Der Grund: "Matina" enthält 6 Aromastoffe, die in unserem Gehirn die Information "süß" aktiviert und somit die Süße verstärken.[5]

Mit dem "BrainPort 2009" können Blinde über die Zunge "sehen": Die Signale einer Kamera, die auf der Stirn oder verborgen in einer Brille getragen wird, werden auf ein kleines Blättchen mit ca. 600 Elektroden weitergeleitet, die man wie ein Lutschbonbon auf die Zunge legt. Mit viel Übung gelingt es dem Gehirn, die geschmeckten Informationen in ein Bild umzuwandeln.[6]

Der Geschmackssinn kann nur 5 Geschmacksrichtungen unterscheiden: sauer, süß, salzig, bitter und würzig-herzhaft (umami). Dabei sprechen wir vor allem auf Bittergeschmack besonders an, damit wir giftige Substanzen schon in kleinen Mengen erkennen und meiden können. Der Geschmackssinn dient vor allem dem Speichelfluss (Reflex) und dem emotionalen Beurteilen der Nahrungsaufnahme. Die meisten Geschmackssinneszellen (Papillen) sind auf der Zunge:[7]

  • Wallpapillen können über 100 Geschmacksknospen besitzen.
  • Blätterpapillen besitzen ca. 50 Geschmacksknospen.
  • Pilzpapillen besitzen oft 3 oder 4 Geschnacksknospen.

Wahrnehmungskette

Neben den Geschmackssinnzellen haben wir auf unserer Zunge auch Thermorezeptoren. Diese können auch von einzelnen Molekülen aktiviert werden: Menthol aktiviert Kälterezeptoren und Capsaicin (ein Inhaltsstoff von Chilischoten) die Wärmerezeptoren. "Scharf" ist somit kein Geschmack, sondern ein Wärmeempfinden, das durch das Capsaicin-Molekül hervorgerufen wird.
Wird von einer Geschmackssinnzelle ein Nervenimpuls ausgelöst, ist noch nicht klar, um welchen Geschmack es sich hierbei handelt. Erst wenn das Gehirn aus den Erregungen aller Geschmackssinnzellen ein Muster erzeugt, entsteht im Bewusstsein ein Geschmack. Darin unterscheidet sich der Geschmackssinn von anderen Sinnen. - Ein weiterer Unterschied ist die geringe Anzahl an Sinneszellen. So hat die Zunge einige 10.000 Geschmackssinneszellen, im Auge haben wir knapp 130 Mio. Sinneszellen. - Die Geschmackssinneszellen erneuern sich jede Woche. - Das Schmecken verläuft über 3 Stationen:[8]

  • verlängertes Mark
    Die Geschmacksfasern leiten die Information von den Geschmacksknospen zum verlängerten Mark. Dort wird es umgeschaltet auf das 2. Neuron, das zum Thalamus führt.
  • Thalamus
    Im Thalamus wird die Information bewertet und auf das 3. Neuron umgeschaltet. Dieses führt zum sensorischen Cortex. Dort wird der Geschmack bewusst wahrgenommen.[Anm. 1]

Siehe: Wahrnehmungskette#Schmecken

Leistungen der Tiere

Duftstoffe sind im Tierleben auf verschiedene Weise wichtig: für die Partnersuche (Sexualduftstoffe), chemische Marker für die Revierabgrenzung, Navigation für die Wanderung und soziale Kommunikation bei Insekten.[Anm. 2] Lachse durchqueren das Meer, um dann "ihren" Fluss wieder zu finden. Der Nahrungsaufnahme geht meist eine geschmackliche Wahrnehmung (Probe) voraus. [1]

Anhang

Anmerkungen

  1. Außerdem verlaufen Nervenbahnen auch zum limbischen System und ermöglicht angeborene oder erworbene Reflexe auf saure oder bittere Reize.
  2. Die soziale Kommunikation im Ameisenhaufen und Bienenstock beruht auf "chemische Konversation". Geschmacksrezeptoren befinden sich bei Insekten auch an den Füßen.

Einzelnachweise

  1. a b Hermann Bünte, Klaus Bünte: Das Spektrum der Medizin. Illustriertes Handbuch von den Grundlagen bis zur Klinik. Stuttgart 2004, 1520.
  2. Hermann Bünte, Klaus Bünte: Das Spektrum der Medizin. Illustriertes Handbuch von den Grundlagen bis zur Klinik. Stuttgart 2004, 1521.
  3. Rita Carter: Das Gehirn. Anatomie, Sinneswahrnehmung, Gedächtnis, Bewusstsein, Störungen. München 2010, 98.
  4. a b Rita Carter: Das Gehirn. Anatomie, Sinneswahrnehmung, Gedächtnis, Bewusstsein, Störungen. München 2010, 99.
  5. Christiane Stenger: Wer lernen will, muss fühlen. Wie unsere Sinne dem Gedächtnis helfen. Reinbeck 2016, 221f.
  6. Christiane Stenger: Wer lernen will, muss fühlen. Wie unsere Sinne dem Gedächtnis helfen. Reinbeck 2016, 223.
  7. Henning Beck, Sofia Anastasiadou, Christopher Meyer zu Reckendorf: Faszinierendes Gehirn. Eine bebilderte Reise in die Welt der Nervenzellen. Heidelberg 2016, 168.
  8. Henning Beck, Sofia Anastasiadou, Christopher Meyer zu Reckendorf: Faszinierendes Gehirn. Eine bebilderte Reise in die Welt der Nervenzellen. Heidelberg 2016, 169.