Die menschliche Nase kann mehr als 1 Trillion DĂŒfte erkennen

Menschen haben starkes Sehen und Hören. Wir können mehrere Millionen verschiedene Farben und fast eine halbe Million einzelne Töne auswÀhlen. Aber wie stark ist unser Geruchssinn?

Eine Studie aus dem Jahr 1927 ergab, dass Menschen weniger als 10.000 verschiedene GerĂŒche entdecken konnten, und fĂŒr fast hundert Jahre war diese Zahl unumstritten. Aber jetzt haben Wissenschaftler entdeckt, dass der menschliche Geruchssinn viel schĂ€rfer ist, als sie jemals dachten.

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Eine neue Methode zur Messung von Geruch

Sehen und Hören sind einfach zu messen. Die Farbe wird zum Beispiel durch die WellenlÀnge des Lichts bestimmt, wÀhrend der Ton aus spezifischen Rauschfrequenzen besteht.

Aber beim Geruch geht es nicht nur darum, Energie zu erkennen - der Geruch wird von Millionen verschiedener Chemikalien beeinflusst, von denen jede Rezeptoren in der Nase anders aktiviert. Zum Beispiel wird der einzigartige Duft einer Rose durch eine Kombination von 275 verschiedenen Chemikalien gebildet.

Andreas Keller, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Smell Study der Rockefeller University, und sein Team wussten, dass die Messung jeder bekannten geruchserzeugenden Chemikalie unmöglich sein wĂŒrde. Aus diesem Grund wĂ€hlten sie 128 Verbindungen, um die niedrigere zu ermitteln Grenze der FĂ€higkeiten des menschlichen olfaktorischen Systems.

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"Es gibt wahrscheinlich mehrere Millionen oder Milliarden verschiedener GeruchsmolekĂŒle ... viel mehr als die 128, die wir verwendet haben. Es ist nicht bekannt, und ein aktives Forschungsfeld, wie sie sich verbinden ", sagte Keller.

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Weben eines Tapisseriestreifens

ZunĂ€chst musste Kellers Team sicherstellen, dass alle verwendeten DĂŒfte gleich intensiv waren . "Die Menschen bekommen bei verschiedenen VerdĂŒnnungen zwei GerĂŒche und werden gefragt, welche stĂ€rker ist", erklĂ€rt Keller. "Die VerdĂŒnnungen werden bis zur HĂ€lfte der Zeit angepasst, die Leute sagen, Geruch A ist stĂ€rker und die HĂ€lfte der Zeit, die sie sagen, Geruch B ist stĂ€rker. "

Mit den 128 ausgewĂ€hlten Verbindungen bat Keller's Team 26 Probanden, 260 Kombinationen von 10, 20 oder 30 Verbindungen zu schnĂŒffeln. FĂŒr jeden Versuch erhielten die Probanden drei FlĂ€schchen, von denen zwei die gleiche Mischung enthielten und eine eine andere Mischung enthielt. Sie mussten herausfinden, welches FlĂ€schchen die unterschiedlich riechende Mischung enthielt. Bei den meisten Versuchen enthielten die beiden Mischungen viele der gleichen Verbindungen mit nur wenigen Unterschieden.

Ein Effekt, der "Auflösung" genannt wird, bezieht sich auf die FĂ€higkeit eines Subjekts, bestimmte Arten von GerĂŒchen von anderen zu unterscheiden. Je höher die Auflösung des Subjekts ist, desto höher kann der prozentuale Anteil der Überlappung zwischen den beiden Mischungen sein, wĂ€hrend das Subjekt immer noch in der Lage ist, den Unterschied zwischen ihnen zu erkennen.

Mehr als die HĂ€lfte der Probanden konnte den Unterschied zwischen Mischungen mit weniger als 75 Prozent Überlappung leicht identifizieren.Einige konnten Mischungen mit einer Überlappung von 75 bis 90 Prozent identifizieren, und keine konnte Mischungen mit einer Überlappung von mehr als 90 Prozent identifizieren.

Als nĂ€chstes kam die Mathematik. Insgesamt waren die Probanden in der Lage, die Unterschiede zwischen den Mischungen ungefĂ€hr in der HĂ€lfte der Zeit zu identifizieren. Die Anzahl der möglichen 30-Verbindungsmischungen, die aus 128 Verbindungen hergestellt werden konnten, betrug 100 octillion. Gemittelt ĂŒber die möglichen Kombinationen von 10-, 20- und 30-Komponenten-Mischungen, blieben mehr als eine Billion verschiedene DĂŒfte ĂŒbrig, die die Probanden voneinander unterscheiden konnten.

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Und das ist nur die untere Grenze, abgeleitet von nur 128 BasisgerĂŒche. Keller glaubt, dass die Obergrenze viel, viel höher sein kann. "Ich bin sicher, dass die untere Grenze mehr als eine Million mal mehr als eine Billion betrĂ€gt", sagte er. "Ich arbeite gerade an einer Studie, die darauf abzielt, eine Obergrenze zu schĂ€tzen. "

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Keine zwei Nasen sind gleich

Warum ist der menschliche Geruchssinn so wichtig? Der stĂ€rkste menschliche Sinn ist die Vision, die mehr als ein FĂŒnftel der Verarbeitungsleistung des Gehirns ausnutzt. Im Vergleich dazu machen unsere Riechkolben - winzige Noppen, in denen der Geruch verarbeitet wird - weniger als 1 Prozent des Hirnvolumens aus.

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Keller hat eine Theorie. "Stellen Sie sich vor, dass das Essen langsam verdirbt", sagte er. "In der Lage zu sein, den sehr kleinen Unterschied zwischen noch-OK-Essen und bereits verdorbenem Essen zu unterscheiden, ist der Unterschied zwischen einer nahrhaften Mahlzeit und einer Lebensmittelvergiftung. Ich kann mir keine vergleichbare Situation vorstellen, in der die Unterscheidung zwischen einem Farbton von Orange und einem sehr Ă€hnlichen Farbton von Orange zu einem gleichen Fitnessunterschied fĂŒhren wĂŒrde. "

Es gibt auch große individuelle Unterschiede darin, wie empfindlich der Geruchssinn einer Person ist. Ein Thema in der Studie konnte den Unterschied in weniger als 10 Millionen GerĂŒchen erkennen, wĂ€hrend ein anderes Thema den Unterschied zwischen eindrucksvollen 10 octillion GerĂŒchen, einem vollen Zehntel aller möglichen Kombinationen in Kellers Studie, ausmachen konnte.

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"Jeder Mensch (außer eineiige Zwillinge) riecht die olfaktorische Umgebung mit einem anderen Satz von Rezeptoren", sagte Keller. "So riecht die olfaktorische Umgebung anders als jedes Individuum. "

Woher wissen Sie, ob Sie einen gestörten Geruchssinn haben? »