Neues vom
Pawlowschen Hund
(Meldung vom
27.1.1998)
Immer, wenn Professor Iwan
Petrowitsch Pawlow seinen Hunden zu fressen gab,
läutete eine Glocke. Nach einer Weile reichte allein
das Läuten, damit bei den Hunden in Erwartung des
Futters der Speichel floß. Später fanden Forscher
heraus, daß die Hunde - einmal an das Läuten
gewöhnt - nicht mehr offen für einen zweiten,
gleichzeitig angebotenen Reiz waren, obwohl er die gleiche
Bedeutung für die Hunde hatte. Erklang nicht nur die
schon vertraute Glocke, sondern leuchtete zusätzlich
ein Licht, konnte selbst unablässiges Wiederholen der
beiden Reize die Hunde nicht dazu bringen, auch auf das
Licht mit Speichelfluß zu reagieren. Die Hirnforscher
Jeansok
J. Kim und Richard F.
Thompson haben nun tief im Gehirn eine Nervenverbindung
entdeckt, die dieses Verhalten der Hunde steuert. Sie
berichten davon in der aktuellen Ausgabe des Magazins
"Science".
Der Forscher L.J. Kamin hatte 1968
das kuriose Verhalten der Hunde gegenüber dem zweiten
Reiz entdeckt. Er nannte es "Blocking": Hunde blocken ihre
Wahrnehmung gegenüber neuen Eindrücken ab, wenn
sie aufgrund einer bekannten und für sie wichtigen
Wahrnehmung ihre Situation bereits erfassen können. Kim
und Thomson haben nun entdeckt, daß eine Verbindung
zwischen Kleinhirn und Hirnstamm für das "Blocking"
verantwortlich ist. Das Kleinhirn koordiniert Bewegungen,
die durch häufiges Wiederholen eingeübt wurden.
Deshalb funktionieren beim Menschen alltägliche
Bewegungen - etwa das Laufen - schließlich
unbewußt und ohne eine aufwendige Beteiligung der
Großhirnrinde. Durch diese Automatisierung spart das
Gehirn Energie und das Großhirn ist frei für
andere Aufgaben. Das Kleinhirn bekommt dabei einen Teil
seiner Informationen von der "Olivia inferior". Das ist eine
olivenförmige Struktur, die sich auf beiden Seiten des
Hirnstammes aufwölbt. Das Kleinhirn sendet
außerdem Impulse an die "Olive" zurück. Kim und
Thomson vermuteten, daß diese Impulse die Olive daran
hindern, weitere Informationen an das Kleinhirn zu senden.
Das Kleinhirn lernt dann zum Beispiel nicht mehr hinzu,
daß außer dem Läuten der Glocke auch noch
ein Licht aufleuchtet.
Um ihre Theorie zu testen,
blockierten Kim und Thomson die Nervenbahn vom Kleinhirn zur
Olive. Sie nahmen aber nicht Hunde, sondern Kaninchen, denn
seit einiger Zeit ist es in der Verhaltensforschung
üblich, den Pawlow-Reflex auch am Augenblinzeln der
Kaninchen zu untersuchen. Die Forscher lassen einen Ton
erklingen und blasen anschließend den Kaninchen Luft
in eines ihrer Augen. Dadurch werden die Tiere gezwungen, zu
blinzeln. Nach einiger Zeit blinzeln die Kaninchen bereits,
wenn nur der Ton erklingt. Kaninchen, die so trainiert
wurden, ist es egal, wenn schließlich auch noch ein
Licht aufflackert, bevor Luft in ihr Auge geblasen wird.
Auch nach zahllosen Wiederholungen blinzeln sie allein, wenn
der Ton erklingt und nicht etwa, wenn das Licht
aufleuchtet.
Bei einigen Kaninchen blockierten
Kim und Thomson die Verbindung zwischen Kleinhirn und Olive,
indem sie die entsprechenden Nervenzellen chemisch hemmten.
Sie operierten in die Gehirne der Kaninchen feine
Kanülen, die dort endeten, wo die Nervenverbindungen
vom Kleinhirn zur Olive verlaufen. Die Kanülen gaben
einen Stoff ab, der gezielt nur diese Nerven lahm legte. Die
Operationen hatten ein eindeutiges Ergebnis: Die Blockade
gegen das nachfolgende Erlernen des zweiten Reizes war
aufgehoben. Nach dem Training blinzelten die Kaninchen mit
ihren Augen nicht nur, wenn der Laut erklang, sondern auch,
wenn das Licht aufflackerte. Sie lernten das Blinzeln nach
dem Lichtreiz sogar genauso gut wie eine andere Gruppe von
Kaninchen, die die Forscher ausschließlich auf den
Lichtreiz trainiert hatten und das Training mit dem Ton
ersparten. Kim und Thompson glauben, daß die von ihnen
untersuchte Verbindung zwischen Kleinhirn und Olive den
Tieren beim Überlebenskampf nützt. "Um Effizienz
und Einfachheit zu erreichen, sollen die Tiere Reize
mißachten, die keine neuen Informationen beinhalten,"
schreiben sie in ihrem Artikel.
[Quelle: Andreas Wawrzinek,
Science]
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