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Erde|Umwelt Gesundheit|Medizin

Hunger steuert Hirn

Hunger und Durst verändern die Arbeit des Gedächtnisses, hat ein US-Forscherduo gezeigt: Wer hungrig ist, kann Erinnerungen an Hinweise auf potenzielle Nahrungsquellen besser aus seinem Gedächtnis hervorholen als jemand, der Durst hat. Umgekehrt hat der Durstige schnelleren Zugang zu abgespeicherten Hinweisen auf Getränke. Dahinter steckt eine unerwartet hohe Flexibilität des Hippocampus, einer Hirnregion, die für das Abspeichern und Aufrufen von Erinnerungen zuständig ist, konnten die Forscher an Ratten beobachten: Je nach Motivation ? Hunger oder Durst ? zeigt die gleiche Gruppe von Nervenzellen vollkommen unterschiedliche Aktivitätsmuster, selbst dann, wenn sich die Tiere in exakt der gleichen Umgebung bewegen.

Die sechs Ratten im Versuch der Forscher wurden abwechselnd einen Tag lang auf Diät gesetzt und bekamen am nächsten Tag weniger zu trinken als sonst. Zudem absolvierten sie täglich einen Test, in dem sie durch ein Labyrinth mit drei Armen laufen sollten. Ziel: die Belohnung finden, die dem aktuellen körperlichen Bedürfnis entsprach. Zuvor hatten die Ratten gelernt, bestimmte Farben mit einem bestimmten Inhalt zu verbinden. So enthielt eine gelbe Kiste etwa immer Futter, eine rote Wasser und eine schwarze gar nichts.

Die Position der Kisten wechselte während der Versuche, so dass sich die Ratten nicht einfach den Weg merken konnten. Während des gesamten Versuchs zeichneten die Wissenschaftler die Aktivität der Nervenzellen im Hippocampus der Tiere auf. Das Ergebnis: Bei Hunger liefen die Ratten in 80 Prozent der Fälle schnurstracks auf die gelbe Kiste zu, bei Durst hingegen ließen sie sie meist links liegen und steuerten die rote an. Parallel dazu veränderte sich das Muster, in dem die überwachten Nervenzellen in ihren Gehirnen feuerten. Demnach reicht allein die Veränderung der Motivation aus, um das Verhalten der Tiere und die Arbeit des Hippocampus zu modifizieren, schließen die Forscher.

Die Ergebnisse erklärten auch, wie eine bestimmte Motivation das Gedächtnis beeinflusse. Allgemein gelte: Die Motivation spezifiziert das Ziel, während das Gedächtnis Aufzeichnungen früheren Verhaltens biete, die schon einmal zu einem solchen Ziel geführt haben. Diese Aufzeichnungen enthalten nicht nur die Information an sich, sondern auch einen räumlichen, zeitlichen und persönlichen Kontext, der hilft, die Erinnerungen in Kategorien abzuspeichern. Die Arbeit des Hippocampus sei es nun, Motivation und Erinnerungen zu koordinieren und so das Verhalten zu steuern. Dazu scheint er Verbindungen zwischen verschiedenen Eigenschaften zu kodieren, durch die eine Erfahrung charakterisiert wird. Auf diese Weise entsteht ein Gedächtnissystem, das es ermöglicht, über irgendein Merkmal alle Erinnerungen aufzurufen, die die Eigenschaft enthalten, und so den Zugriff auf diese Erinnerungen zu beschleunigen.

Pamela Kennedy und Matthew Shapiro (Mount Sinai School of Medicine in New York) et al.: PNAS, doi: 10.1073/pnas.0903259106 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
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