Das WIN-Kolleg

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1. Forschungsschwerpunkt
Gehirn und Geist: Physische und psychische Funktionen des Gehirns

DIE PROJEKTE
Vom Molekül zum Verhalten:
Verarbeitung und Lernen von Sinnesreizen im Geruchssystem
Sprecher: Thomas Kuner.
Kollegialen:
Thomas Kuner1, Andreas Schaefer1, Hartwig Spors1, Jens Starke2.
Mitarbeiter: Nixon Abraham1, Jürgen Reidl2, Tatjana Schweizer1.
1 Max-Planck-Institut für medizinische Forschung, Jahnstraße 29, 69120 Heidelberg
2 Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen & Institut für Ange-
wandte Mathematik, Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 294, 69120
Heidelberg
Kontakt: http://wiwg.mpimf-heidelberg.mpg.de
1. Geruchswahrnehmung ist schnell und stimulusabhängig
Die Entwicklung einer neuen Methode zur Bestimmung von Reaktionszeiten auf
olfaktorische Reize konnten wir abschließen und erfolgreich publizieren (Abraham
et al., 2004). Mit dieser Methode gelang es uns erstmals an Mäusen zu zeigen, dass
das Geruchssystem bereits innerhalb von 200 ms unterschiedliche Gerüche präzise
unterscheiden kann, und somit, ganz im Gegensatz zu der gängigen Auffassung,
genauso schnell arbeitet wie andere Sinnessysteme. Weiterhin konnten wir zeigen,
dass die für eine Geruchsunterscheidung notwendige Zeit von der Ähnlichkeit der
zu unterscheidenden Gerüche abhängt: mit zunehmender Ähnlichkeit wird mehr
Zeit benötigt, um eine Geruchsunterscheidung mit gleicher Präzision durchzu-
führen. Auch diese Eigenschaft hat das Geruchssystem mit anderen Sinnessystemen
gemeinsam. Die neuronalen Mechanismen der Geruchsunterscheidung scheinen auf
Kompromissfähigkeit spezialisiert zu sein: Um eine präzise Entscheidung zu fällen,
wird Zeit investiert, schnelle Entscheidungen gehen zu Lasten der Präzision. Em sol-
cher Mechanismus könnte vom evolutiven Standpunkt aus durchaus sinnvoll sein.
Hinsichtlich der Eigenschaften neuronaler Mechanismen der Geruchsunterschei-
dung definieren unsere Ergebnisse nun die Zeitskala, auf welcher diese Mechanis-
men realisiert werden müssen.