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Spiegelneuronen bei Ratten nachgewiesen

Humorvolle Illustration zur Studie (Bild: Christian Keysers)

Warum empfinden wir Mitleid oder zucken zusammen, wenn sich ein Mitmensch in den Finger schneidet? Studien legen nahe, dass sogenannte Spiegelneuronen das Mitgefühl vermitteln. Doch bisher ließen sich diese besonderen Nervenzellen beim Menschen nicht direkt fassen. Dies ist einem Forscherteam nun allerdings bei Ratten geglückt: Wenn die sozialen Nager Schmerzreaktionen bei Artgenossen beobachten, werden in ihrem Gehirn die gleichen Neuronen aktiviert, wie wenn sie selbst Schmerz empfinden. Vermutlich lassen sich die Prinzipien auf den Menschen übertragen – somit trägt die Studie zum Verständnis der Grundlagen der Empathie bei, sagen die Forscher.

„Ich kann verstehen und nachempfinden, was du fühlst.“ Die Empathie gehört bekanntlich zum Fundament der Menschlichkeit und des konstruktiven Sozialverhaltens. Ist diese Fähigkeit im Rahmen bestimmter psychischer Störungen beeinträchtigt, wird es problematisch oder sogar gefährlich: Der Extremfall sind Psychopathen, bei denen ein mangelndes Einfühlungsvermögen zu rücksichtslosem und kriminellem Verhalten führen kann.

Die Annahme, dass das Mitgefühl auf der Funktion bestimmter Nervenzellen beruht, geht auf die Erstbeschreibung der Spiegelneuronen zurück. Dabei ging es allerdings nicht um Emotionen, sondern um motorische Verhaltensweisen: 1992 konnten Forscher zeigen, dass es im Gehirn von Rhesusaffen Zellen gibt, die nicht nur aktiv werden, wenn das Tier selbst eine Bewegung ausführt, sondern auch, wenn es einen Artgenossen dabei beobachtet. Die Wissenschaftler mutmaßten damals, dass Menschen solche Spiegelneuronen ebenfalls besitzen und dass diese auch mit der Empathie-Fähigkeit verknüpft sein könnten.

Spiegelneuronen sind schwer fassbar

Mittlerweile haben Neuroimaging-Studien diese Vermutung untermauert: Sie zeigten, dass Menschen, wenn sie selbst Schmerzen empfinden, eine Gehirnregion aktivieren, die Cingulärer Cortex genannt wird. Wenn wir jemanden sehen, der Schmerzreaktionen zeigt, reaktivieren wir diese Region ebenfalls. Somit lag nahe: Der Cinguläre Cortex enthält Spiegelneuronen, die unser eigenes Schmerzgefühl auslösen und reaktiviert werden, wenn wir den Schmerz anderer sehen. Diese Erklärung blieb jedoch theoretisch, da die Aktivität einzelner Gehirnzellen beim Menschen nicht erfasst werden kann.

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Bei Ratten ist dies allerdings mittlerweile möglich und so entschlossen sich die Forscher um Christian Keysers vom Niederländischen Institut für Neurowissenschaften in Amsterdam zu einer entsprechenden Studie an den intelligenten und sozial lebenden Nagern. Ein interessanter Aspekt war dabei außerdem: Verhaltensstudien hatten bereits gezeigt, dass die Tiere mitfühlend auf die Reaktionen ihrer Artgenossen reagieren – ähnlich wie der Mensch.

So haben die Wissenschaftler im Rahmen ihrer Studie durch neurologische Verfahren die Aktivitäten von Nervenzellen im Gehirn von Ratten erfasst, während die Tiere bestimmte Erfahrungen machten. Zunächst war dies die neuronale Reaktion auf Schmerzreize an der Pfote. Es zeigte sich, dass dabei bestimmte Nerven im Cingulären Cortex der Nager aktiv werden. Dies geht mit einer typischen Verhaltensreaktion der Ratten einher – sie erstarren bei Schmerz.

Ratten-Empathie durch Spiegelneuronen

Anschließend blickten die Forscher den Versuchstieren ins Gehirn, wenn sie Artgenossen bei der typischen Schmerzreaktion beobachten. Es zeigte sich, dass diese Beobachter dann ebenfalls erstarrten, als ob sie selbst Schmerz empfinden würden. Dies ging wiederum mit einer starken Aktivität genau der Nervenzellen im Gehirn einher, die für das eigene Schmerzempfinden verantwortlich sind. Diese Feststellung legte nahe, dass die beobachtende Ratte die Emotionen des von Schmerz betroffenen Tieres teilte, erklären die Wissenschaftler.

Um diese Interpretation zu untermauern, unterdrückten sie bei einigen Versuchstieren die Aktivität der betreffenden Zellen im Cingulären Cortex durch Injektion eines Medikaments. Ergebnis: Wenn die so behandelten Ratten Artgenossen mit Schmerzreaktionen beobachteten, erstarrten sie nicht mehr – ihre Empathiefähigkeit war offenbar ausgeschaltet. „Vermenschlicht ausgedrückt haben wir sie gewissermaßen zu Psychopathen gemacht“, sagt Keysers. „Denn frühre Untersuchungen haben gezeigt, dass Psychopathen genau in der gleichen Hirnregion ungewöhnliche Aktivitäten aufweisen, was vermutlich mit ihrer Unfähigkeit verknüpft ist, Mitgefühl zu entwickeln“, so der Wissenschaftler.

Den Forschern zufolge wirft die Studie somit nun ein neues Licht auf die Grundlagen von Empathie beziehungsweise psychopathologischer Störungen. „Außerdem wird deutlich, dass Empathie offenbar tief in der Evolutionsgeschichte verwurzelt ist. Denn wir teilen den Ergebnissen zufolge die grundlegenden Mechanismen der Empathie mit Tieren wie Ratten“, so Keysers. „Landläufig genießen diese Tiere nicht gerade einen hohen moralischen Ruf. Aber eigentlich könnte man es als Kompliment auffassen, wenn jemand einen als ‚Ratte‘ bezeichnet“, sagt der Wissenschaftler abschließend.

Quelle: Netherlands Institute for Neuroscience – KNAW, Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2019.03.024

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