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Reset im Gehirn

Kommen Ratten ins Zweifeln, vollführt auch ihr Frontalhirn eine Kehrtwende.
Ratte leckt

Verwerfen Ratten eine zuvor erlernte Strategie, ändern Neuronenverbände in ihrem Gehirn abrupt die Feuerrate, berichten US-amerikanische Forscher. Um der Meinungsbildung der Ratten auf den Grund zu gehen, machte das Team um Alla Karpova vom Howard Hughes Medical Institute in Maryland die Tiere zunächst mit einer einfachen Apparatur vertraut: eine Kiste mit LED-Leuchte, die bei jedem Versuchsdurchgang blinkte.

Lösten die Ratten nun einen Infrarotsensor unter der Lampe aus, klappten rechts und links von ihnen zwei Hebel aus der Wand – gleichzeitig erklang ein Tonsignal, das anzeigte, welcher Schalter ihnen zu einer leckeren Belohnung verhalf: Entschied sich die Ratte für den richtigen Hebel, erhielt sie einen Tropfen Zuckerlösung. In deren Genuss kam sie allerdings längst nicht immer: Drei von vier Hebeldrücken auf der rechten Seite wurden mit der Leckerei honoriert, aber nur jeder vierte auf der linken.

Nach zwei Wochen hatten die Ratten dieses Spiel durchschaut und lösten den Infrarotauslöser gezielt mehrmals aus, bis der Ton für die rechte Seite erklang. Kaum hatten die Tiere aber den Mechanismus verstanden, machten die Forscher perfiderweise eine Kehrtwende. Plötzlich war die Belohnung auf der linken Seite deutlich wahrscheinlicher als rechts. Sobald die Nager merkten, dass etwas faul war, verwarfen sie ihre Strategie, und genau dieser Moment der Unsicherheit führte zu einem Aktivitätsumschwung von Nervenzellen im Frontallappen der Ratten – genauer gesagt in ihrem medialen präfrontalen Kortex.

Drei Viertel der mit Hilfe von Elektroden angezapften Neurone änderten ihre Feuerrate abrupt. Nachdem die Ratten die neue Regel verinnerlicht hatten, pendelten sich die Neuronenverbände auf einem neuen Erregungsniveau ein.

Der mediale präfrontale Kortex formt offenbar erfolgsversprechende Strategien. Ändern sich die Bedingungen, kommen seine Neurone aus dem Tritt und müssen sich erst wieder neue justieren.

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