Wie das Riechhirn das Gedächtnis beeinflusst

Nichts weckt so unmittelbar Erinnerungen wie Gerüche. Warum sie für das Gedächtnis eine Sonderrolle spielen, haben zwei Neurowissenschaftlerinnen untersucht.

Wie sich Sinneswahrnehmungen im Gehirn auf Lern- und Gedächtnisprozesse auswirken, ist noch lange nicht abschließend geklärt. Einen neuen Aspekt dessen, wie Gerüche das Abspeichern von Erinnerungen beeinflussen, haben Neurowissenschaftlerinnen der Ruhr-Universität Bochum (RUB) entdeckt. Ihre Arbeit zeigt, dass der piriforme Kortex – ein Teil des Riechhirns – direkten Einfluss auf die Informationsspeicherung in unserer wichtigsten Gedächtnisstruktur, dem Hippocampus, nimmt. 

Elektrische Impulse simulieren Gerüche

Um herauszufinden, wie Gerüche auf die Gedächtnisbildung wirken, lösten die Forscherinnen eine künstliche Geruchswahrnehmung im Gehirn von Ratten aus. Dazu stimulierten sie deren piriformen Kortex mit elektrischen Impulsen. “Wir waren sehr überrascht zu sehen, dass der Hippocampus direkt auf die Stimulation des piriformen Kortex reagierte”, sagte Dr. Christina Strauch. Damit konnten Prof. Denise Manahan-Vaughan und Strauch erstmals zeigen, dass Stimulation im anterioren piriformen Kortex zu synaptischer Plastizität im Hippocampus führt.

Besondere Rolle des Geruchssinns

In einem zweiten Schritt untersuchten die Forscherinnen, inwieweit der piriforme Kortex mit dem entorhinalen Kortex um die synaptische Plastizität im Hippocampus konkurriert. Diese Struktur sendet Informationen über die Aktivität in allen sensorischen Modalitäten an den Hippocampus. Die Aktivierung des afferenten Teils dieser Struktur, des Tractus perforans, löste im Hippocampus völlig andere Reaktionsmuster aus als jene, die durch den piriformen Kortex erzeugt wurden. “Die Studie liefert uns eine theoretische Grundlage dafür zu verstehen, wieso der Geruchssinn eine so besondere Rolle bei der Bildung und dem Abruf von Erinnerungen spielt”, erklärte Manahan-Vaughan. Die beiden Wissenschaftlerinnen untersuchen schon seit 2010 gemeinsam, wie aus Gerüchen Erinnerungen entstehen.

Originalveröffentlichung:
Strauch C. und Manahan-Vaughan D.: Orchestration of hippocampal information encoding by the piriform cortex. Cerebral Cortex, 9. April 2019