Wichtige Routen werden im Rückwärtsgang gespeichert

25. August 2016, 18:00
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Auf die Belohung kommt es an: Laborexperimente mit Ratten legen neue Navigationsmechanismen des Gehirns offen

Baltimore/Wien – Strandet man auf einer einsamen Insel, besteht eine der ersten Aufgaben nach dem Campaufbau darin, sich auf die Suche nach Trinkwasser zu machen. Stößt man schließlich nach stundenlangen Dschungelwanderungen auf einen rettenden Bach, ergibt sich die nächste Schwierigkeit: Wie findet man den Weg zurück zum Lager? Neurowissenschafter um David Foster von der Johns Hopkins University in Baltimore, USA, haben nun entdeckt, wie Säugetiergehirne – im konkreten Fall die von Ratten – solche Navigationsprobleme lösen.

Gibt es eine ausreichend attraktive Belohnung am Ende des Weges, bei den Ratten war es übrigens Schokolade, und zwischendurch Pausen, werden spezielle Neuronen im Hippocampus aktiviert, die die abgelaufenen Routen im Rückwärtsgang abspulen. Die Labyrinth-Experimente der Wissenschafter zeigten: Je größer die Belohnung ausfällt, umso häufiger drückte das Gehirn in Ruhephasen gleichsam auf Replay.

Verfestigte Erinnerungen

"Dass das Gehirn Marschrouten während Pausen intern wiederholt, war teilweise bereits bekannt", berichtet Foster. "Nun wissen wir auch, dass die Informationen in diesen Wiederholungen von der Art der Belohnung entscheidend beeinflusst werden. Laut der Veröffentlichung im Fachjournal "Neuron" dient dieser Mechanismus vor allem dazu, die Erinnerungen zu verfestigen.

Noch ist nicht völlig klar, ob die selben Abläufe auch im menschlichen Gehirn eine Rolle spielen. Foster und seine Kollegen betonen allerdings, dass zumindest die Bedeutung der Pausen für die Navigation auf unbekanntem Terrain offenbar größer ist als bisher gedacht. (tberg, 26.8.2016)

  • Gab's am Ende des Labyrinths Schokolade, halfen spezielle Neuronen im Hippocampus den Ratten dabei, den Rückweg zu finden.
    foto: ellen ambrose, johns hopkins medicine

    Gab's am Ende des Labyrinths Schokolade, halfen spezielle Neuronen im Hippocampus den Ratten dabei, den Rückweg zu finden.

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