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StartseiteForschung aktuellDem "Hirnknattern" lauschen06.10.2014

Nobelpreis 2014Dem "Hirnknattern" lauschen

Wie sich Ratten orientieren, das wollte John O'Keefe bereits in den 60er-Jahren herausfinden und hat ein Experiment auf den Weg gebracht, dessen Folgeprojekte bis heute wertvolle Informationen liefern. Gestern wurde er zusammen mit dem Ehepaar May-Britt und Edvard Moser mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.

Von Martin Winkelheide

Versuchsratte schaut sich Computerscreen an (dpa/ picture alliance / Hubert Link)
Rattenversuch für die Wissenschaft (dpa/ picture alliance / Hubert Link)
Weiterführende Information

Nobelpreis für Edvard Moser - Eine SMS aus Stockholm
(Deutschlandfunk, Forschung aktuell, 06.10.2014)

Hirnforschung - Medizin-Nobelpreis für Entdeckung des "inneren GPS"
(Deutschlandradio Kultur, Studio 9, 06.10.2014)

Bei Ratten – egal ob Kanalratte oder Laborrate – ist das so: Wenn sie sich bewegt, orientiert sie sich. An Gerüchen, an Besonderheiten im Gelände. Sie registriert, wo es Futter gibt, wo Feinde Duftspuren hinterlassen haben. Aber welche Zellen im Gehirn sind aktiv, wenn eine Ratte so etwas wie eine innere Landkarte anlegt?
Ende der sechziger Jahre. John O'Keefe vermutet einige dieser Zellen in einem ganz bestimmten Teil des Rattenhirns: im Hippocampus.

Um seine Hypothese zu überprüfen, schiebt er vorsichtig winzige Drähte in das Gehirn seiner Versuchsratten - bis in den Hippocampus. Die Elektroden sind über ein Steckelement mit einem langen Kabel verbunden. Die Ratten können sich also frei bewegen

Gutgelaunte Ratten

Über die Elektroden beobachtet O'Keefe, welche Hirnzellen gerade aktiv sind. Er stellt fest: Wenn eine Ratte an eine ganz bestimmte Stelle im Versuchsraum erreicht, ist immer eine bestimmte Gruppe von Zellen im Hippocampus aktiv, an anderen Stellen feuern andere Zellgruppen. 1971 nennt O'Keefe diese Zellen „Ortszellen".

"May I listen to your braincells?"
"Darf ich Deinen Nervenzellen lauschen?"
Das fragen auch May-Britt und Edvard Moser ihre Versuchsratten.

Der Versuch an sich hat sich seit den 70er Jahren kaum verändert. Die Elektroden sind etwas feiner geworden. Es lassen sich mehr Zellen auf einmal belauschen. Und die Mosers interessieren sich besonders für Zellen in der Nachbarschaft des Hippocampus – im enthorhinalen cortex. Und weil die Mosers davon ausgehen, dass nur gut gelaunte Ratten, die spielen dürfen und Spaß haben wirklich gute wissenschaftliche Daten liefern – dürfen die Ratten in ihren Versuchen nach Krümeln von Schokokeksen suchen.

Währenddessen lauschen die Forscher dem Knattern der aktiven Zellen – der "Gitterzellen". Wenn eine Ratte sich in dem Versuchsfeld bewegt, und die Gitterzellen sind aktiv, erzählt May-Britt Moser, dann klingt das so, dann gibt es sehr hohe kurze Knatter-Geräusche - wie wenn Pop-Corn gemacht würde. Die Gitterzellen liefern das Koordinatensystem.

May-Britt Moser hat sich in das Nervenknattern gut eingehört: Sie kann - ohne die Ratte zu sehen - allein aus dem Geräusch der Nervenaktivität sagen, wo die Ratte gerade sitzt. Auf fünf Zentimeter genau.

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