Forscher lesen Gedanken von Ratten und antizipieren deren Verhalten

30. November 2018, 06:00
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Aus Signalen bestimmter Nervenzellen im Gehirn von Ratten lässt sich erkennen, wo die Tiere gerade waren oder wohin sie sich als nächstes bewegen werden

Klosterneuburg/Wien – Im Gehirn von Säugetieren gibt es "Platz-Zellen", die an der Planung eines Weges und am räumlichen Gedächtnis beteiligt sind und die abhängig von der Bewegung eines Individuums durch seine Umgebung arbeiten. Für diese Erkenntnis erhielten 2014 John O'Keefe, May-Britt Moser und Edvard Moser den Medizinnobelpreis.

Wenn diese Neuronen feuern – also Signale aussenden – kann man daraus entweder ablesen, wohin sich das Individuum als nächstes bewegen wird, oder wo es gerade war, berichten nun Forscher des Institute of Science and Technology (IST) Austria im Fachblatt "Neuron". Sogar ein Irrtum wäre demnach vorhersagbar.

Acht Gänge

Ein Team um Jozsef Csicsvari setzte für die Studie Ratten mehrmals hintereinander in einen Raum, von dem acht Gänge wegführten. In manchen davon war Futter versteckt. Die Nager konnten sich mit ihrem "Arbeitsgedächtnis" merken, welche davon sie schon besucht haben. Ihr "Referenzgedächtnis" wiederum speicherte, wo Essbares zu finden war.

Bevor sich eine Ratte auf den Weg machte, entsprach die Abfolge der Zellen, die feuerten, entweder der Route des zuletzt besuchten Gangs oder sie bildete den Weg ab, den das Tier als nächstes nahm, berichten die Forscher. Csicsvari: "Das Tier denkt also an einen anderen Ort als den, an dem es sich befindet."

Indem sie für eine Ratte entweder nur neue Gänge oder nur jene mit Futter offen ließen, konnten sie die Aktivitäten des Referenz- beziehungsweise Arbeitsspeichers ohne Einwirkung der anderen Gedächtnisform beobachten.

Vorhersehbare Fehler

Bei den Tests zum Referenzspeicher, in dem die Räume mit Belohnung erinnert werden, gingen die Ratten den Weg offensichtlich vorher im Kopf durch: Die Signalfeuersequenz entsprach der Route, die sie anschließend gingen. "So konnten wir vorhersagen, welchen Arm eine Ratte als nächstes betrat", erklärte Csicsvari. Die Forscher konnten sogar im Vorhinein erkennen, wenn eine Ratte einen Fehler machen würden. Dann erinnerte sich das Tier nämlich an einen zufälligen Weg.

Beim Arbeitsspeicher hingegen entsprach die Reihenfolge der feuernden Zellen dem zuletzt besuchten Gang. Er verriet also den gedankenlesenden Forschern nicht, was die Ratten als nächstes planten. Dieses Erinnern mittels Arbeitsgedächtnis stelle vermutlich ein Abhaken nach dem Motto "da war ich schon überall" dar. Beim Referenzgedächtnis wiederum erinnern sich die Nager offensichtlich an "den Ort, den ich noch besuchen muss", so die Forscher. (red, APA, 29.11.2018)

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