Ein Hauch Ihrer Sporttasche lässt Sie vielleicht zusammenzucken, aber Ihre Nase könnte der Schlüssel sein, um fit zu werden. Neue Forschungen an Mäusen deuten darauf hin, dass es einen Zusammenhang zwischen freiwilliger körperlicher Betätigung und der Expression von Genen gibt, die mit der Geruchswahrnehmung zusammenhängen.
Nagetiere werden aus verschiedenen Gründen in der wissenschaftlichen Forschung verwendet:Sie sind klein, leicht zu halten, reproduzieren sich schnell und es wird angenommen, dass sie genetische und Verhaltensmerkmale mit Menschen teilen.
In einer Studie von Sachiko Haga-Yamanaka und Kollegen an der University of California, Riverside, wurden Mäuse auf ein Laufrad gesetzt. „Voluntary Wheel Running (VWR) ist ein intrinsisch motiviertes und natürlich lohnendes Verhalten [für Mäuse], und sogar wilde Mäuse laufen auf einem in der Natur platzierten Rad“, schreiben die Forscher in ihrer Veröffentlichung.
Sie beobachteten die Mäuse und konnten diejenigen auswählen, die sich dafür entschieden, mehr Zeit am Steuer zu verbringen. Die „High-Runner“-Mäuse wurden gemeinsam gezüchtet und ihre Nachkommen dann am Rad beobachtet. Die Highrunner wurden aus dieser zweiten Generation ausgewählt und selektiv erneut gezüchtet – so weiter, bis das Team eine genetisch manipulierte Mäuselinie etabliert hatte, um Highrunner zu sein.
Anschließend verglichen sie diese Mäuse mit einer Kontrollgruppe, die nicht gentechnisch verändert worden war, um herauszufinden, was während der Evolution durch künstliche Selektion passiert war.
Als sie sich speziell einen Teil des Riechsystems namens Vomeronasal-Organ – in der Nase von Nagetieren – und die entsprechenden Neuronen im Gehirn ansahen, stellten die Forscher fest, dass 132 Gene bei den Spitzenreitern verändert waren.
„Das olfaktorische System wurde während des selektiven Züchtungsprozesses genetisch zwischen der High-Runner- und der Kontrolllinie unterschieden“, sagte Haga-Yamanaka.
"Unsere Ergebnisse legen nahe, dass diese chemosensorischen Rezeptoren [die von den veränderten Genen exprimiert wurden] wichtige Merkmalsorte für die Kontrolle freiwilliger Bewegung bei Mäusen sind."
"Die Spitzenreiter hatten einen einzigartigen Geruchssinn."
Das Vomeronasal-Organ erkennt Pheromone, Chemikalien, die von Tieren produziert werden und in die Luft gelangen. Dieses neue Wissen könnte eines Tages die Grundlage für einen sensorischen Reiz bilden, um fitter zu werden.
Es ist noch nicht klar, ob diese Gerüche wirken, indem sie die Bewegungsmotivation der Maus erhöhen oder ob sie die neurologische „Belohnung“ steigern, die sie beim Laufen erhält.
„Menschen scheinen kein vomeronasales Organ zu haben, aber das vomeronasale System bei Nagetieren kann bis zu einem gewissen Grad ein Modell für den menschlichen [Geruch] sein“, sagte Haga-Yamanaka. "Einige vomeronasale Rezeptoren scheinen im Riechorgan des Menschen exprimiert zu werden, und einige der Schaltkreise im zentralen Gehirn scheinen sehr ähnlich zu sein."
„Es ist nicht unvorstellbar, dass wir eines Tages in der Lage sein könnten, die Chemikalien zu isolieren und sie wie Lufterfrischer in Fitnessstudios zu verwenden, um die Menschen noch motivierter zum Sport zu machen“, sagte Co-Autor Theodore Garland Jr. „Mit anderen Worten:sprühen, schnüffeln und hocken."
Es sind jedoch noch einige Studien erforderlich, bevor wir an diesen Punkt gelangen.
Forscher müssen noch herausfinden, wie Die High Runner nehmen Gerüche anders wahr als normale Mäuse, sei es die Konzentration des festgestellten Pheromons oder etwas anderes. „Die Idee, dass Düfte die Belohnung für das Training oder die Motivation, mit dem Training zu beginnen, beeinflussen können, sind beides überprüfbare Hypothesen für die Zukunft“, fügt Haga-Yamanaka hinzu.
„Im Prinzip wären solche Experimente gar nicht so schwierig. Man kann zum Beispiel mit Befragungen von Menschen vor, während und nach dem Sport fragen, wie motiviert oder belohnt sie sich fühlen, während man gleichzeitig den einen einen Duft verpasst und den anderen keinen Duft.
„Alternativ könnten Sie die funktionelle Magnetresonanztomographie (FMRI) verwenden, um das Gehirn zu untersuchen und Muster der Gehirnaktivität zu messen. Dort würden Sie sehen, ob Belohnungszentren stärker ‚aufleuchten‘, wenn ihnen während des Trainings bestimmte Düfte verabreicht werden“, sagte Haga- Yamanaka.
"Soweit uns bekannt ist, wurden solche Studien noch nicht durchgeführt."