Twee geuren samen is voor de hersenen een heel nieuwe geur

Bij het ruiken van een combinatie van geuren worden andere zenuwcellen in de hersenschors geactiveerd dan bij elke geur apart. Daarom heeft een combinatie van kruidnagelen en rozen een geheel eigen geur: die van anjers.

Twee geuren samen is voor de hersenen een heel nieuwe geur A Chinese woman hugs her boyfriend after receiving a bunch of roses during Valentine's Day in Nanjing, capital of east China's Jiangsu province February 14, 2006. In a sign of the increasing influence of Western customs on Chinese culture, the celebration of love has become a hugely popular festival in China in recent years. Sales of roses, love hearts, balloons and even diamonds have increased during the period. REUTERS/Stringer REUTERS

Dat blijkt uit onderzoek van Zhihua Zou en Linda Buck van het Howard Hughes Medical Institute in Seattle (Science, 10 maart). Opvallend is dat de nieuwe combinatie pas in de hersenschors ontstaat. Geurreceptoren in de neus en schakelcellen die vlak boven de neusholte in de zogeheten bulbus olfactorius liggen, geven de beide geuren afzonderlijk door aan de hersenschors.

Linda Buck kreeg in 2004 samen met Richard Axel de Nobelprijs voor geneeskunde omdat zij ongeveer duizend genen (zo'n drie procent van het totale genoom) hadden gevonden die bij de reuk zijn betrokken. Deze genen coderen voor receptor-eiwitten in de zintuigcellen hoog in de neusholte. Elk van die eiwitten kan maar een beperkt aantal (soms zelfs maar één) geurstoffen detecteren en elke zintuigcel bevat maar één van deze eiwitten.

De reukzin bestaat dus uit een groot aantal hoog gespecialiseerde cellen, anders dan bijvoorbeeld het oog dat alles ziet met drie lichtgevoelige eiwitten. Als een geurstof contact maakt met 'zijn' zintuigcel, geeft deze een impuls af die via de bulbus olfactorius in de hersenschors terecht komt. Daar wordt de eigenlijke reuksensatie opgewekt. Buck en Axel ontdekten bovendien dat elke geur in de schors een eigen clustertje cellen activeert. Die clusters liggen dicht bij elkaar en overlappen elkaar gedeeltelijk.

Uitgangspunt voor dit onderzoek vormde het inzicht dat er meer geuren denkbaar zijn dan de duizend waarvoor receptoreiwitten bekend zijn. Bovendien vermoedden de onderzoekers dat er in de 'reukschors' neuronen voorkomen die met meer dan één zintuigcel in verbinding staan. Dat maakte het aannemelijk dat er mengvormen bestaan van neuronen die meerdere geuren tegelijk kunnen verwerken.

Zou en Buck onderzochten een en ander door muizen aan bijvoorbeeld kruidnagels te laten ruiken of aan een mengsel van kruidnagel met een tweede geur, in dit geval chocola. Daarbij maten zij de expressie van een gen dat geactiveerd wordt in zenuwcellen die geprikkeld worden. Zij vonden dat de verschillende geursignalen via de eigen route aan de hersenen werden doorgegeven, om aldaar samen te komen in gemeenschappelijke clusters in de hersenschors.

De cellen in die clusters waren andere dan degenen die de geursensatie van kruidnagels of chocola afzonderlijk opwekten. Dit zou volgens de onderzoekers kunnen verklaren waarom mensen slecht in staat zijn een mengsel van geuren in zijn afzonderlijke componenten te ontleden.

Huup Dassen