Wie Fische denken

Japanische Wissenschaftler konnten die neuronale Aktivität von Raubfischen beim Betrachten ihrer Beute beobachten.

Forscher am Nationalen Genetikinstitut in Mishima haben eine Methode entwickelt, mit der die Gehirnprozesse von Wirbeltieren bei ihrem natürlichen Verhalten beobachtet werden können. "Unsere Arbeit ist die erste, die die neuronale Aktivität eines intakten Tieres bei solchen Abläufen zeigt", sagt der beteiligte Wissenschaftler Koichi Kawakami. "Wir konnten damit das Unsichtbare sichtbar machen, das war uns dabei das wichtigste."

Versuchstier war in diesem Fall der Zebrabärbling, der als beliebtes Tiermodell in Biologie und Medizin gilt. Larven des Fisches beginnen bereits fünf Tage nach dem Schlüpfen, auf die Jagd zu gehen. Bei der Studie wurde dazu ein einzelliges Pantoffeltierchen als Beute verwendet.

Um zu sehen, wie visuelle Reize im Gehirn aufgenommen werden, züchteten die Forscher zunächst einen gentechnisch modifizierten Zebrabärbling, dessen Nervenzellen in der Gehirnregion, die für die bildliche Wahrnehmung zuständig ist, bei Aktivierung nachweisbar zu leuchten beginnen. Dann beobachtete das Forscherteam den kleinen Raubfisch dabei, wie er das Pantoffeltierchen betrachtete.

In einem Video zeigen die Wissenschaftler, wie das geht: Das Pantoffeltierchen schwimmt um den Kopf des kleinen Zebrabärblings, der selbst in einem Gel gefangen ist. Die Gehirnaktivität lässt sich wiederum durch ein Mikroskop beobachten. Die Augen des Fisches können sich beliebig drehen und verfolgen die Bewegungen des Pantoffeltierchens. Die Nervenzellen leuchten in einem Muster auf, das der jeweiligen Position des Beutetieres zu entsprechen scheint.

Die Technik könnte in einigen Jahren auch helfen, komplexere Verhaltensweisen zu analysieren. "In Zukunft könnten wir das Verhalten eines Tieres anhand der Aktivitäten bestimmter Nervenzellen interpretieren, sei es nun beim Lernen, bei der Erinnerung, bei Furcht, Freude oder Wut", sagt Kawakami. Im Labor der Forscher stehen mehr als 1000 Arten transgener Fische zu wissenschaftlichen Zwecken bereit. (bsc)