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10. Mai 2013, 13:45 Uhr

Maus-Studie

Das Gehirn wächst mit seinen Aufgaben

Neue Erfahrungen formen das Denken. An genetisch identischen Mäusen konnten Forscher aus Deutschland jetzt zeigen, dass dabei sogar neue Gehirnzellen sprießen - vorausgesetzt, die Tiere sind nicht einfach nur aktiv, sondern echte Entdecker.

Am Anfang sind sie alle gleich. 40 Mausweibchen, vier Wochen alt, mit nahezu identischen Erbanlagen. Als der Versuch beginnt, ziehen sie in einen fünf Quadratmeter großen Käfig, der aus mehreren Ebenen besteht und allerlei Material bietet, mit dem sich die Nager beschäftigen können. Viele Möglichkeiten also, etwas zu erleben und sich zu entwickeln.

Drei Monate später sind aus den Einheitsmäusen echte Charaktertiere geworden. Während die Verhaltenen oft in derselben Ecke sitzen, wuseln die Extrovertierten durch den ganzen Käfig. Diese Unterschiede bilden sich auch im Gehirn der Nager ab, wie Neurowissenschaftler des DFG-Forschungszentrums für Regenerative Therapien in Dresden gemeinsam mit Kollegen aus Berlin, Münster und Saarbrücken im Fachblatt "Science" beschreiben.

Je aufgeschlossener sich eine Maus verhielt, desto mehr neue Zellen waren demnach in ihrem Hippocampus entstanden - also in dem Bereich des Gehirns, der das Lernen und Erinnern maßgeblich unterstützt. Entscheidend war dabei aber nicht nur die reine Aktivität der Tiere, sagt Hirnforscher Gerd Kempermann vom DFG-Zentrum in Dresden. "Unser wichtigster Indikator war die Frage, wie gut die Mäuse ihr Territorium abdecken. Also ob sie sich bestenfalls ganz flexibel immer wieder zwischen verschiedenen Orten bewegen."

Dieses Verhaltensmuster liefert auch eine plausible Erklärung für den bekannten Zusammenhang zwischen körperlicher Aktivität und der Bildung von Nervenzellen: "Wer sich mehr in seiner Welt bewegt, stimuliert sein Gehirn - umso effektiver, je mehr unterschiedliche Erfahrungen er dabei sammelt," sagt Kempermann.

Um die Unterschiede im Verhalten der Labormäuse überhaupt messen zu können, versahen die Forscher sie mit RFID-Transpondern. So entstanden Bewegungsprofile, anhand derer sich die individuelle Entwicklung der Tiere ablesen und vergleichen lässt. Denn sowohl Erbanlagen als auch Umgebung waren bei allen Tieren identisch - ein Versuchsaufbau, wie er in Studien mit Menschen kaum möglich ist. Nicht einmal bei eineiigen Zwillingen, die gemeinsam aufwachsen, da sie doch oft völlig unterschiedlichen Eindrücken ausgesetzt sind.

Mithilfe der Versuchsmäuse soll deshalb geklärt werden, wie Umwelteinflüsse, Erfahrungen und neuronale Entwicklung zusammenhängen. Forscher vermuten, dass sich diese Faktoren in einem komplexen Gefüge gegenseitig beeinflussen. "Welcher Mechanismus im Detail dahinter steckt, muss noch weiter erforscht werden", sagt Gerd Kempermann. Vorerst bleibt also unklar, ob neue Gehirnzellen wegen eines Erlebnisses entstehen, oder ob sie dieses erst ermöglichen.

che

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