Hierarchie der Nervenzellen entschlüsselt
Bereits in den 1940er-Jahren beobachteten die Verhaltensforscher Konrad Lorenz und Niko Tinbergen, dass Tiere länger andauernde Verhaltensweisen wie die Paarung in mehrere Schritte einteilen. So muss sich ein Stichling etwa entscheiden, wann er sein Nest baut, das er mit seinen Flossen in den Meeresboden gräbt, wann er mit Rivalen kämpft und wann er sich um die Nachkommen kümmert. Um damit erfolgreich zu sein, müssen all diese Schritte und Entscheidungen richtig koordiniert werden.
Ob sich solche Hierarchien auch in den neuronalen Aktivitäten widerspiegeln, war bisher unklar. Anhand der 302 Nervenzellen des Fadenwurms Caenorhabditis elegans konnte das Team des Neurowissenschaftlers Manuel Zimmer vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) nun eindeutig zeigen, dass hierarchisches Verhalten von hierarchischen Neuronen kontrolliert wird.
Ähnlichkeit zum Menschen?
Für ihre Studie (Neuron, 27. 11.) verwendeten die Forscher verschiedene Mikroskopietechniken, mit denen sie die Nervenaktivität des Wurms in Echtzeit aufzeichneten. So identifizierten sie aktive Neuronen, die jeder Stufe einer Verhaltenshierarchie entsprechen. Dies sei eine der ersten Studien, die diese neuronalen Mechanismen aufdecken, so Zimmer, der auch an der Universität Wien lehrt. „Es geht hier nicht nur darum, wie ein Wurm durch die Erde kriecht, sondern um die Prinzipien, nach denen das Gehirn das Verhalten organisiert.“ Diese Mechanismen lassen vielleicht auch Rückschlüsse auf den Menschen zu: Die menschliche Sprache ist ebenfalls hierarchisch organisiert, mit Silben, Wörtern und Sätzen. Möglicherweise regeln dieselben Prinzipien ihre Entstehung im Gehirn, meint der Neurowissenschaftler. (däu)
("Die Presse", Print-Ausgabe, 30.11.2019)