Language Mediation of Odor Processing : Impact of Verbal Codes on Olfaction

Sprache und Geruch : Einfluss verbaler Informationen auf die Wahrnehmung olfaktorischer Reize

  • Decoding the psychological dimensions of human odor perception has long been a central issue of olfactory research. As odor percepts could not be linked to a few measurable physicochemical features of odorous compounds or physiological characteristics of the olfactory system, odor qualities have often been assessed by perception–based ratings. Although these approaches have been promising, none of the proposed system has sustained empirical validation. In a review of 28 studies, we assessed how basic characteristics of study design have been biasing perception–based classification systems: (1) interindividual differences in perceptual and verbal abilities of subjects, (2) stimuli characteristics, (3) approaches of data collection, and (4) methods of data analysis. Remarkably, many of the difficulties in establishing these systems have been rooted in one underlying issue: the puzzling relationship between language and olfaction in general. While the reference from odors to language is weak, the reverse impact of verbal processing on olfaction seems powerful. Odor perception is biased by verbal–semantic processes when cues of an odor’s source are readily available from the context. At the same time, olfaction has been characterized as basically sensation driven when this information is absent. We examined whether language effects occur when verbal cues are absent and how expectations about an odor’s identity shape odor evaluations. Subjects were asked to rate 20 unlabeled odor samples on perceptual dimensions as well as quality attributes and to eventually provide an odor source name. In a subsequent session, they performed the same rating tasks on a set of written odor labels that was compiled individually for each participant. It included both the 20 correct odor names (true labels) and – in any case of incorrect odor naming in the first session – the self–generated labels (identified labels). We compared odor ratings to ratings of both types of labels and found higher consistencies between the evaluation of an odor and its identified label than between the description of an odor and its true (yet not associated) label. These results indicate that basic perceptual as well as quality ratings are affected by semantic information about an odor’s source – even in absence of source cues. That is, odor sensation may activate a semantic mental representation of an odorous object that affects odor processing and may in turn relate to further multimodal properties. That means, associations between odors and stimuli from other sensory modalities should not only be stable, but these mappings should be mediated by an odor’s identity. We asked subjects to visualize their odor associations on a drawing tablet, freely deciding on color and shape. Additionally, they provided a verbal label for each sample. Color mappings were odor-specific, they reflected the imagery of a natural source and seemed to change with assumed odor identity. Shape mappings changed with odor identifications as well, as drawings frequently displayed concrete objects that reflected visual features of an odor’s source. The influence of verbal identity codes on quality ratings or crossmodal mappings is rooted in the very same problem that perception–based classification systems have tried to solve – a terminology that relates to abstract mental categories. The less specific we communicate, the more we need to resort to source–related analogies – in scientific endeavors and everyday life alike.
  • Eine zentrale Herausforderung der Geruchsforschung war und ist die Entschlüsselung der psychologischen Dimensionen olfaktorischer Wahrnehmung. Da es bisher nicht gelungen ist, einen eindeutigen Zusammenhang zwischen der wahrgenommenen Qualität eines Geruchs und den physikalisch-chemischen Merkmalen eines Moleküls oder den physiologischen Merkmalen des Sinnessystems herzustellen, haben sich Geruchsforscher oft auf psychologische, also wahrnehmungsbasierte Beschreibungen von Geruchsqualitäten berufen. Aber auch diese Ansätze haben bisher keine empirisch belastbare Ordnung von Reizen oder Wahrnehmungen liefern können. In einem Review on 28 Studien haben wir betrachtet, welche grundlegenden Merkmale des Studiendesigns so entstandene Klassifikationssysteme beeinflusst haben: (1) interindividuelle Unterschiede in der Wahrnehmung und sprachlichen Erfassung von Gerüchen durch Probanden, (2) Merkmale der Reize und ihre Wechselwirkungen, (3) Ansätze zur Datensammlung, (4) Methoden der Datenanalyse. Interessanterweise zeigten diese Einflussvariablen in erster Linie eine Manifestation eines gemeinsamen Aspekts: dem Zusammenspiel zwischen Geruchswahrnehmung und Sprache. Während der Übergang von Gerüchen zu Sprache schwach und unzuverlässig ist, übt Sprache umgekehrt einen starken Einfluss auf die Wahrnehmung von olfaktorischen Reizen aus. Die Verarbeitung von Gerüchen erfolgt in der Anwesenheit verbaler Hinweisreize auf die Geruchsquelle sprachbasiert, in Abwesenheit solcher Hinweise vermeintlich aber rein sensorisch. Wir haben untersucht, ob Einflüsse von Sprache auch dann zu beobachten sind, wenn verbale Informationen fehlen und ob Annahmen über die Quelle eines Geruchs die Verarbeitung und Beschreibung beeinflussen. Dafür haben wir Probanden gebeten, 20 unbeschriftete Geruchsproben auf Wahrnehmungsdimensionen und Qualitätsattributen zu bewerten und die Gerüche schließlich zu identifizieren. In einem weiteren Versuchsdurchgang wurden diesen Probanden schriftliche Geruchsnamen zur Bewertung auf denselben Dimensionen bzw. Attributen präsentiert. Das Set von Begriffen war für jede Versuchsperson individuell zusammengestellt; es umfasste neben den 20 objektiv richtigen Geruchsnamen (true Label) aus dem ersten Durchgang zusätzlich die falschen Geruchsnamen (identified Label) für die Gerüche, die der Proband im ersten Durchgang falsch identifiziert hatte. Wir verglichen die Bewertungen von Gerüchen mit beiden Arten von Labels und fanden deutlich höhere Übereinstimmungen zwischen einem Geruch und dem identifizierten (aber objektiv falschen) Label. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass sowohl allgemeine als auch qualitative Urteile über Gerüche durch semantisches Wissen über die Geruchsquelle beeinflusst wird – und das auch ohne die Verfügbarkeit verbaler Hinweisreize. Gerüche scheinen ein semantisches mentales Konzept zu aktivieren, das die Wahrnehmung beeinflusst und zusätzlich auf weitere multimodale Informationen verweisen kann. Das bedeutet auch: Assoziationen zwischen Gerüche und den Reizen anderer sensorischer Modalitäten sind nicht nur stabil, sie sollten auch die Identität einer Geruchsquelle widerspiegeln. Wir haben daher Probanden gebeten, ihre Assoziationen zu unterschiedlichen Gerüchen mit Hilfe eines Grafik-Tablets zu visualisieren – und so Farbe und Form ihrer Visualisierung frei zu bestimmen. Im Anschluss baten wir um die Identifikation der dargebotenen Gerüche. Farb-Assoziationen waren geruchsspezifisch, sie repräsentierten die optische Erscheinung der angenommenen Geruchsquelle. Mit anderen Worten: In Abhängigkeit von der Identifikation variierte auch die Assoziation. Auch Form-Assoziationen veränderten sich mit der Geruchsquelle – vor allem zeigten die Zeichnungen oft sehr konkrete Objekte statt abstrakter Muster. Zusammengefasst: Verbal-semantische Informationen beeinflussen die Wahrnehmung olfaktorischer Reize. Sowohl für die Bewertung von Gerüchen als auch für crossmodale Assoziationen überschreibt die vermutete Identität einer Geruchsquelle die tatsächlichen sensorischen Informationen.

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Metadaten
Author:Kathrin Käppler
URN:urn:nbn:de:gbv:luen4-opus-145926
URL: https://pub-data.leuphana.de/frontdoor/index/index/docId/952
Advisor:Friedrich Müller (Prof. Dr.)
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2019
Date of Publication (online):2019/12/19
Publishing Institution:Leuphana Universität Lüneburg
Granting Institution:Leuphana Universität Lüneburg, Wirtschaftswissenschaften
Date of final exam:2019/12/04
Release Date:2019/12/19
Institutes:Fak 2 - Wirtschaft und Gesellschaft (alt) / Psychologie/Wirtschaftspsychologie
Dewey Decimal Classification:1 Philosophie und Psychologie / 15 Psychologie / 150 Psychologie