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StartseiteForschung aktuellDie elektronische Nase04.03.2019

Implantat für GeruchssinnDie elektronische Nase

Für die elektronische Stimulation von Geräuschen gibt es Cochlea-Implantate für Hörgeschädigte. Nun ergründen Forscher, ob ein ähnliches Verfahren auch für den Geruchssinn möglich ist - mit ersten Erfolgen. Bis zu fünf Prozent der Bevölkerung sollen unter Geruchsverlust leiden.

Von Lucian Haas

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Ein Mann beim Nehmen einer Duftprobe (dpa)
Mann mit Duftprobe: Menschen, die eine Anosmie haben, können nicht riechen. Wissenschaftler erforschen nun, ob hier prinzipiell ein Implantat möglich wäre. (dpa)
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Wer schon mal eine schwere Erkältung hatte, kennt das: Die Nase ist zugeschwollen und der Geruchssinn damit außer Kraft gesetzt. Es gibt allerdings Menschen, die auch ohne eine Erkältung keine Gerüche wahrnehmen können. Anosmie nennen Mediziner diesen Zustand. Und er ist weiter verbreitet, als man vermuten würden – wie Eric Holbrook von der Harvard Medical School in Boston erklärt:

"Bis zu fünf Prozent der Bevölkerung leiden unter einer mehr oder weniger ausgeprägten Form des Geruchsverlustes. Das ist häufig ein schleichender Prozess, weshalb er nicht so deutlich wahrgenommen wird, wie wenn man plötzlich nichts mehr riecht wegen einer Erkältung."

Allerdings bedeutet nichts riechen zu können eine Einschränkung der Lebensqualität – ähnlich wie wenn man schlechter hört oder gar ganz taub ist. Für letzteren Fall gibt es heute Cochlea-Implantate, mit denen durch elektrische Stimulierung der Hörschnecke des Innenohres ein Schalleindruck als direkter Nervenreiz ins Gehirn geleitet werden kann. Wäre so etwas ähnliches nicht auch mit Gerüchen in der Nase möglich, indem die Riechnerven über implantierte Elektroden angeregt werden? Dieser Frage ist Eric Holbrook in einem Versuch nachgegangen:

"Wir wollten herausfinden, ob man bei Probanden durch die Nasenhöhle und die Stirnhöhle Elektroden bis dicht an die für das Geruchsempfinden zuständige Hirnstruktur namens Riechkolben führen kann. Die Frage war, ob wir mit elektrischen Impulsen dann eine Art Geruchswahrnehmung bei den Patienten auslösen können."

Relativ kleiner Versuch mit ersten Erkenntnissen

Der Versuch war sehr klein angelegt, mit nur fünf Probanden, die alle auch noch einen intakten Geruchssinn besaßen. Das war nötig, damit die Forscher sicher erkennen konnten, ob das Verfahren überhaupt funktioniert. Bei Probanden mit Anosmie hätten sie bei einem Misserfolg nicht entscheiden können: Riechen diese nichts, weil die Elektroden oder weil ihr Geruchssinn versagt hat? Bei dem Pilot-Versuch gaben immerhin drei der fünf Probanden an, bei der elektrischen Stimulation Gerüche empfunden zu haben.

"Die Beschreibungen reichten von einem zwiebelartigen Geruch über 'riecht wie ein Desinfizierungsmittel' bis zu einer fruchtigen oder sauren Note. Die Aussagen blieben aber stets sehr allgemein. Keiner sagte: Das riecht wie die Zwiebel, die ich neulich gerochen habe. Das war zu erwarten, weil der elektrische Stimulus einen breiten Effekt auf den Riechkolben hat."

Immerhin ist für Eric Holbrook nun klar: Grundsätzlich könnte eine elektronische Geruchsprothese funktionieren. Allerdings sind noch sehr viele Fragen offen. Die wichtigsten wären: Wie kann man am Riechkolben feine Elektroden so platzieren, dass in der Praxis nicht nur irgendwelche, sondern ganz spezifische Geruchsempfindungen übertragen werden können? Und: Wie kann man eine Sensorik bauen, die als eine Art künstliche Nase reale Gerüche aus der Umwelt aufnimmt, analysiert, um diese dann in passende Elektroimpulse zu übersetzen – damit der Zwiebelgeruch letztendlich auch als solcher im Gehirn ankommt? Bisher gibt es nur sehr eingeschränkte Apparaturen zur Geruchserkennung.

"Das bekannteste Beispiel findet man bei Sicherheitskontrollen in Flughäfen, wo Geräte Sprengstoffe erschnüffeln. Auch die Industrie nutzt andere Sensoren, um verschiedene Chemikalien zu detektieren. Es gibt also Wege, so etwas zu tun. Aber in der Welt gibt es Millionen verschiedener Gerüche. Und das macht diese Aufgabe viel schwerer."

Eric Holbrook hält es dennoch für lohnend, in diese Richtung weiter zu forschen. Unter anderem, weil ihm einer der Probanden besondere Hoffnung machte, dass eine elektronische Riechhilfe eines Tages tatsächlich in überzeugender Weise funktionieren könnte. Es war derjenige, der den zwiebelartigen Geruch wahrgenommen hatte.

"Er fragte uns am Ende der Sitzung, wie wir den Geruch durch den elektrischen Stimulator in seine Nase gepumpt hätten? Dabei hatten wir das gar nicht getan, sondern allein elektrische Stimulation genutzt. Dennoch war es so real für ihn. Er glaubte wirklich, wir hätten einen Zwiebelduft durch die feine metallene Elektrode geleitet."

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