Meine Welt — Warum sich über Geschmack nicht streiten lässt

Icon BiologieJeder von uns nimmt die Umwelt in unterschiedlicher Weise wahr. Die moderne Biologie zeigt auf, dass und wie unsere Sinne für Geschmack, Geruch, Sehen, Hören und Tasten auf der Zusammensetzung und den individuellen Eigenschaften von spezifischen Sensoren (Rezeptor-Proteinen) beruhen.

Gottfried SchatzBin ich allein? Kann ich die Welt, die ich sehe und empfinde, mit anderen teilen – oder bin ich Gefangener meiner Sinne und der Armut meiner Sprache? Als unsere Vorfahren noch in Gruppen jagten, war Alleinsein Gefahr. Heute haben wir Angst vor Einsamkeit. Angst ist Furcht vor Unbekanntem, also sollte Wissenschaft sie uns überwinden helfen. Die moderne Biologie lehrt mich zwar, dass jeder von uns die Welt anders sieht, schmeckt, riecht und fühlt. Sie tröstet mich aber auch mit der Erkenntnis, dass meine Sinne mir Einmaligkeit schenken.

Bitter oder nicht

Dass Menschen Geschmack unterschiedlich empfinden, offenbarte ein unerwarteter Luftzug, der dem amerikanischen Chemiker Arthur Fox im Jahre 1931 ein Pulver (Abbildung 1) von seinem Experimentiertisch wegblies. Sein Tischnachbar verspürte sofort einen bitteren Geschmack, Fox dagegen nicht.

PhenylthioharnstoffAbbildung 1. Phenylthioharnstoff. Der Geruch des giftigen Stoffes wird von vielen Menschen nicht wahrgenommen.

Heute wissen wir, dass die Fähigkeit, dieses Pulver als bitter zu schmecken, erblich ist. Bitter zu erkennen, ist deshalb wichtig, weil die meisten pflanzlichen Gifte bitter sind. Wir haben in Menschen etwa 125 verschiedene Bitter-Sensoren identifiziert, wissen aber von den meisten noch nicht, welche Bitterstoffe sie erkennen.

Menschen unterscheiden sich stark in ihren Bitter-Sensoren. Fast jeder Westafrikaner, aber nur etwa die Hälfte aller weissen Nordamerikaner kann das von Arthur Fox untersuchte Pulver als bitter erkennen. Westafrikaner sind die genetisch vielseitigste aller Menschengruppen und unterscheiden sich untereinander besonders deutlich in den Varianten ihrer Gene. Wahrscheinlich hat ein kleines Häufchen von ihnen vor etwa 25 000 bis 50 000 Jahren Nordeuropa besiedelt und uns nur einen kleinen Bruchteil der westafrikanischen Genvarianten mitgebracht. Deshalb müssen wir Nordeuropäer und unsere Abkömmlinge mit dem beschränkten Geschmacksrepertoire dieser wenigen afrikanischen Auswanderer auskommen und sind deshalb für gewisse Bitterstoffe blind.

Wir empfinden nicht nur bitter, sondern auch süss, sauer, salzig – und umami, den Geschmack von Natriumglutamat, das vielen chinesischen Gerichten ihren besonderen Reiz verleiht. Unsere Sensoren für sauer und salzig sind noch wenig erforscht, doch die für süss und umami sind gut bekannt. Wir besitzen von ihnen etwa ein halbes Dutzend Grundtypen und dazu noch viele persönliche Varianten, so dass verschiedene Menschen süssen Geschmack wahrscheinlich mit unterschiedlicher Intensität wahrnehmen. Kein Mensch ist jedoch gegenüber süss oder umami ganz unempfindlich. Wahrscheinlich hat die Evolution den Verlust von Sensoren für süss und umami verhindert, da sie uns kalorien- und stickstoffreiche Nahrung anzeigen. Katzen, die keine süssen Kohlenhydrate essen, haben ihre Sensoren für süss jedoch verloren und sind für süssen Geschmack unempfindlich. – Unsere Geschmackssensoren beeinflussen nicht nur die Wahl unserer Nahrung, sondern vielleicht auch die unserer Suchtmittel. Da die Neigung zu Alkohol- oder Nikotinsucht zum Teil erblich ist, könnte es sein, dass die individuellen Geschmackssensoren manchen Menschen Alkohol oder Zigarettenrauch besonders schmackhaft machen. Wenn dies zuträfe, könnten wir die dafür verantwortlichen Sensoren vielleicht durch Medikamente beeinflussen. Genetische Untersuchungen werden wohl auch bald zeigen können, wer zu Alkoholismus oder Nikotinsucht neigt oder wer gewisse Getränke oder Speisen bevorzugt. Hoffentlich werden wir diese Möglichkeiten nicht missbrauchen.

Dumpfes Zauberreich, helle Augen

Der «Geschmack» unserer Nahrung wird auch vom Geruch bestimmt – und Gerüche sind ein verwirrendes Zauberreich. Wir erkennen Millionen verschiedener Duftstoffe und setzen dafür etwa 400 verschiedene Sensoren ein. Im Verein mit unseren Geschmackssensoren können wir so über 10 000 verschiedene Aromen unterscheiden. Mäuse und Ratten fänden dies nicht bemerkenswert, denn ihre hochempfindlichen Nasen sind mit weit über 1000 verschiedenen Geruchssensoren bestückt. Unsere fernen Vorfahren hatten wahrscheinlich fast ebenso viele – nämlich mindestens 900. Im Verlauf unserer Entwicklung während der letzten 3,2 Millionen Jahre liessen wir jedoch mehr als die Hälfte von ihnen verkümmern und schleppen ihre verrotteten Gene immer noch von einer Generation zur anderen. Um Homo sapiens zu werden, mussten wir nicht nur Neues lernen, sondern auch Ererbtes über Bord werfen. Auf unserem langen Entwicklungsweg hatten wir den Mut, das dumpfe Zauberreich der Düfte gegen die helle Präzision unserer Augen zu vertauschen.

Unsere Augen arbeiten mit vier verschiedenen Lichtsensoren. Der Sensor in den Stäbchen unserer Netzhaut ist sehr lichtempfindlich, kann jedoch keine Farben erkennen. In der Dunkelheit verlassen wir uns nur auf ihn – und sehen dann alle Katzen grau. Bei hellem Licht schalten wir auf drei Farbsensoren in unseren Zäpfchen: einen für Blau, einen für Grün und einen für Rot. Sie sind zwar nicht besonders lichtempfindlich, zeigen uns aber Farbe und dazu noch für jede Farbe etwa hundert verschiedene Farbintensitäten. Da unser Gehirn die Signale der Sensoren miteinander vergleicht, können wir bis zu zwei Millionen Farben sehen. Viele andere Tiere, wie Insekten und Vögel, besitzen bis zu fünf verschiedene Farbsensoren und können daher nicht nur viel mehr Farben als wir Menschen unterscheiden, sondern zum Teil auch ultraviolettes oder infrarotes Licht erkennen, für das wir blind sind. Da die ersten Säugetiere meist Nachtjäger waren, begnügten sie sich mit zwei Farbsensoren, so dass fast alle heutigen Säugetiere nur etwa 10 000 verschiedene Farben sehen. Erst die frühen Menschenaffen entwickelten wieder einen dritten Farbsensor, so dass ihre heutigen Nachfahren – und auch wir Menschen – die Welt in Millionen von Farben sehen.

Etwa vier Prozent aller Menschen sehen jedoch viel weniger Farben, weil ihnen der Grün- oder der Rotsensor fehlt; sie sind farbenblind. Umgekehrt dürften manche Frauen bis zu 100 Millionen Farben unterscheiden können, weil sie einen vierten Farbsensor besitzen. Sie haben es wahrscheinlich nicht immer leicht, da ihnen die Farben auf Fotos oder Fernsehschirmen falsch erscheinen dürften. Sie könnten aber auch aus subtilen Farbänderungen des Gesichts Lügner erkennen oder farbige Diagramme besonders schnell begreifen. Weltweit könnte es fast 100 Millionen solcher «Superfrauen» geben; allerdings haben wir noch keine eindeutig identifiziert, da wir Farbempfindungen nicht objektiv messen können. Männer können solche Frauen nur neidisch bewundern. Aber bevor sie sie heiraten, sollten sie bedenken, dass wahrscheinlich jeder zweite ihrer Söhne farbenblind wäre. Liebe zu diesen Frauen würde nicht nur blind, sondern auch farbenblind machen.

Jeder von uns sieht, riecht und schmeckt also auf seine Weise, und dies gilt auch für unser Hören und unsere Schmerzempfindlichkeit (Abbildung 2).

Pietro Paolini (1603 -1683): Allegorie der 5 SinneAbbildung 2. Pietro Paolini (1603 -1683): Allegorie der 5 Sinne. Von links: Geschmack (Mann, der einen Weinkrug leert), Hören (Lautenspielerin), Sehen (Mann, der Brille hält), Geruch (Jüngling, der an Melone riecht). (Tastsinn (2 Kämpfer) ist nicht gezeigt).

Unsere Sinne zeigen uns eine Welt, die anderen verschlossen bleibt. Entspringt Kunst der Sehnsucht, dieser persönlichen Welt zu entrinnen und ihr allgemeine Gültigkeit zu geben?


Weiterführende Links

www.dasGehirn.info hat sich zum Ziel gesetzt, das Gehirn, seine Funktionen und seine Bedeutung für unser Fühlen, Denken und Handeln darzustellen – umfassend, verständlich, attraktiv und anschaulich in Wort, Bild und Ton:

Von Stäbchen und Zapfen

Christof Koch über visuelle Wahrnehmung (Video 32,4 min)

Riechen & Schmecken

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Kommentare

Nihil est in intellectu qoud non prius fuerit in sensu

Bei aller Bescheidenheit, die einem "verstehen" wollenden Denker gegenüber den "erklären" wollenden (Wilhelm Dilthey) ansteht, möchte ich doch anmerken, dass das hier offenliegende erkenntnistheoretische Problem und die zugehörigen Lösungsversuche zumindest in der "weiterführenden Literatur" Erwähnung finden sollten.

Skeptizismus, Solipsimus, Relativismus, und in den letzten Jahrzehnten Konstruktivismus, haben sich ja gründlich mit der Frage der Realitätswahrnehmung aus der philosophischen Sicht auseinandergesetzt. Gerade der Konstruktivismus hat dann recht erfolgreich - wie es mir scheint - versucht, durch das Konzept der Viabilität die Epistomologie von der Ontologie zu trennen und auf die in dem Blogbeitrag aufgeworfenen Fragen zur Realität und deren Wahrnehmung Antworten zu geben.

Auch wenn oder gerade weil wir es in diesem Blog mit "Science" zu tun haben:

Varela und Maturana haben die Brücke von dem erkenntnistheoretischen Problem zur Naturwissenschaft (konkret zur Neurobiologie) mit dem bahnbrechenden Buch "Der Baum der Erkenntnis" 1984 geschlagen und den Grundstein zu einem weiten und ergiebigen Forschungsgebiet gelegt, in dem das menschliche Denken und die Kognition auch mit naturwissenschaftlichern Methoden untersucht wird.

Vielen Dank für den Hinweis!

Im ScienceBlog liegt bereits eine Reihe von Beiträgen vor, die sich mit Sinneswahrnehmungen befassen - vorzugsweise mit den entsprechenden biochemisch/physikalisch-chemischen Grundlagen.

Ein neuer Themenschwerpunkt, der diese Beiträge zusammenfasst wird in den nächsten Tagen online gestellt. In die Einleitung zu diesem Schwerpunkt werde ich auch den erkenntnistheoretischen Aspekt inkorporieren! Nochmals: Danke!

Kann das Gehirn das Gehirn verstehen?

Ihre freundliche Antwort auf meinen Hinweis ermutigt mich, noch auf den Carl-Auer-Verlag hinzuweisen, der sich u.a. speziell der aus dem Konstruktivismus entwickelten Systemtheorie widmet.

Ein dort jüngst erschienener Band aus diesem Spektrum gibt Gespräche wieder, die der Autor mit hervorragenden Vertretern der aktuellen Gehirnforschung geführt hat. Diese Disziplin als epistemologische Schnittstelle zwischen Ontologie und Neurologie zeigt, wie ich glaube, besonders deutlich, weshalb mit diesem Forschungsobjekt die Grenzgebiete zur Philosophie betreten werden müssen.

http://www.carl-auer.de/programm/978-3-8497-0002-7

Ein exzellentes Buch!

In Scobel gibt es dazu eine kurze Besprechung: "Buchtipp "Kann das Gehirn das Gehirn verstehen?"
Matthias Eckoldts Buch verbindet die drei Punkte: Verständlichkeit, kritischen Überblick und Authentizität. Das macht das Buch sowohl für Einsteiger wie für Fachleute zu einer idealen Lektüre." http://www.3sat.de/mediathek/?mode=play&obj=42811

Eine Leseprobe zu dem Buch - Christoph von der Malsburg über "Künstliche Intelligenz" und Angela Friederici über "Wie aussagekräftig sind bildgebende Verfahren eigentlich?" - gibt es dazu unter: https://www.carl-auer.de/pdf/leseprobe/978-3-8497-0002-7.pdf

Der Großteil der in "Kann das Gehirn das Gehirn verstehen?" interviewten, führenden deutschen Neurowissenschafter hat vor 10 Jahren ein "Manifest der Hirnforschung" herausgegeben, in welchem sie für die Dekade bis heute enorme Fortschritte ankündigten:

"Vor allem was die konkreten Anwendungen angeht, stehen uns in den nächsten zehn Jahren enorme Fortschritte ins Haus. Wahrscheinlich werden wir die wichtigsten molekularbiologischen und genetischen Grundlagen neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson verstehen und diese Leiden schneller erkennen, vielleicht von vornherein verhindern oder zumindest wesentlich besser behandeln können."

Dass man hier vielleicht etwas zu optimistisch war, ersieht man aus einem rezenten Video "Enttäuschte Hoffnungen".
http://www.3sat.de/mediathek/?mode=play&obj=42785

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