Ratten träumen von ihrer Zukunft, so die Studie

schlafende Ratte

Wenn Sie schon immer davon geträumt haben, was Sie beim Aufwachen essen werden, sind Sie nicht allein. Einer neuen Studie zufolge träumen sogar die Anwälte von Strategien, um in Zukunft Nahrung zu sich zu nehmen, und werfen möglicherweise ein Licht darauf, wie unser Gehirn Pläne schmiedet, während wir schlafen.

Die Studie, die in der Zeitschrift eLife veröffentlicht wurde, verfolgte die Gehirnaktivität von Ratten in drei Situationen: zuerst als sie unzugängliches Futter betrachteten, dann als sie sich in einer separaten Kammer ausruhten und schließlich als sie das Futter erreichen durften. Die ruhenden Ratten zeigten Aktivität in spezialisierten Gehirnzellen, die sich mit Navigation befassen, was darauf hindeutete, dass sie das Gehen zu und von Nahrungsmitteln simulierten, die sie im Wachzustand nicht erreichen konnten.

Dies könnte uns helfen, den Hippocampus besser zu verstehen, sagen die Forscher, eine Gehirnregion, die der Schlüssel zur Bildung, Organisation und Speicherung von Erinnerungen ist. Die Ratten in der Studie benutzten offenbar den Hippocampus, um sich nicht nur an das Essen zu erinnern, das sie sahen, sondern auch, um mögliche Wege zu finden, um es zu erreichen.

"Während der Erforschung bilden Säugetiere schnell eine Karte der Umwelt in ihrem Hippocampus," sagt Studienmitautor Hugo Spiers, Neurowissenschaftler am University College London, in einer Pressemitteilung. "Im Schlaf oder in der Ruhe spielt der Hippocampus Reisen durch diese Karte nach, die zur Stärkung des Gedächtnisses beitragen können. Es wurde spekuliert, dass eine solche Wiedergabe den Inhalt von Träumen bilden könnte."

Es ist immer noch unklar, ob Ratten diese Gehirnaktivität als Traum erleben, fügt Spires hinzu. Zumindest deutet dies darauf hin, dass der Hippocampus die Ausfallzeiten für seine Strategie nutzt, was Auswirkungen auf den Menschen haben könnte. "Unsere neuen Ergebnisse zeigen, dass der Hippocampus im Ruhezustand auch Zukunftsfragmente konstruiert, die noch vor uns liegen," er sagt. "Da der Hippocampus von Ratte und Mensch ähnlich ist, kann dies erklären, warum Patienten mit Schäden an ihrem Hippocampus Schwierigkeiten haben, sich zukünftige Ereignisse vorzustellen."

Ein Traum wird wahr?

Frühere Forschungen haben gezeigt, wie sich Ratten (und Menschen) an bestimmte Stellen mit Neuronen im Hippocampus erinnern, die als bekannt sind "Zellen platzieren." Diese Neuronen feuern, wenn sich eine Ratte tatsächlich an einem Ort befindet, aber auch, wenn sie später schläft, möglicherweise, weil sie davon träumt, wo sie früher war. Die neue Studie sollte untersuchen, ob diese Gehirnaktivität auch Hinweise darauf liefert, wohin die Ratte in Zukunft möchte.

Um dies zu testen, platzierten die Forscher zunächst jede Ratte auf einer geraden Spur mit einer T-Kreuzung voraus. Ein Zweig der Kreuzung war leer und einer hatte Essen am Ende, aber beide waren durch eine transparente Barriere blockiert. Nachdem die Ratten Zeit hatten, dieses Rätsel zu lösen, wurden sie von der Strecke genommen und verbrachten eine Stunde in einem "Schlafkammer." Die Forscher stiegen später die Barriere hinunter, setzten die Ratten wieder auf den Weg und ließen sie durch die Kreuzung laufen, um das Futter zu erreichen.

Hungriger hungriger Hippocampus

Da die Ratten während des gesamten Experiments Elektroden getragen hatten, konnten die Forscher sehen, was ihre Hippocampi in verschiedenen Stadien taten. Während der Ruhezeit zeigten die Daten Aktivität in den Platzzellen der Ratten – insbesondere in jenen, die später eine Karte des Futters liefern würden. Ortszellen, die den leeren Zweig der Kreuzung repräsentieren, zeigten nicht die gleiche Aktivität, was darauf hindeutete, dass das Gehirn zukünftige Routen in Richtung eines Ziels plante, anstatt sich nur an die Szenerie zu erinnern.

"Was wirklich interessant ist, ist, dass der Hippocampus normalerweise als wichtig für das Gedächtnis angesehen wird. In Ortszellen werden Details zu Orten gespeichert, die Sie besucht haben," sagt Co-Autorin Freyja Olafsdottir, ebenfalls Neurowissenschaftlerin an der UCL. "Was hier überrascht, ist, dass wir sehen, wie der Hippocampus für die Zukunft plant und tatsächlich völlig neue Reisen einstudiert, die die Tiere unternehmen müssen, um an das Futter zu gelangen."

Die Fähigkeit, sich zukünftige Ereignisse vorzustellen, ist nach Ansicht der Forscher möglicherweise nicht auf den Menschen beschränkt, obwohl weitere Forschungen erforderlich sind, bevor wir den Zweck dieser Simulationen wirklich verstehen. "Es scheint möglich, dass dieser Prozess eine Möglichkeit ist, die verfügbaren Optionen zu bewerten, um zu bestimmen, welche am ehesten mit einer Belohnung enden, und es zu überdenken, wenn Sie möchten," sagt der Co-Autor und UCL-Biologe Caswell Barry. "Wir wissen das jedoch nicht genau und wir möchten in Zukunft versuchen, eine Verbindung zwischen dieser offensichtlichen Planung und dem, was die Tiere als nächstes tun, herzustellen."

Trotz aller offensichtlichen Unterschiede zwischen Menschen und Ratten erinnern uns diese Untersuchungen daran, dass wir uns ähnlicher sind, als es den Anschein hat. Wir haben nicht nur beide einen Hippocampus, der uns hilft, uns daran zu erinnern, wo wir waren und vielleicht planen, wohin wir als nächstes gehen, sondern wir haben auch mindestens einen gemeinsamen Traum: Frühstück.

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