Verspielte Ratten
Um das Spielverhalten von Tieren zu untersuchen, müssen Wissenschaftler:innen in der Lage sein, es im Labor authentisch zu simulieren. Tiere wie Ratten sind weniger zum Spielen geneigt, wenn sie ?ngstlich sind, und es gibt nur wenige Daten über die Gehirnaktivit?t von Ratten, die frei spielen k?nnen. Nachdem sich die Ratten an einen menschlichen Spielkameraden gew?hnt hatten, wurden sie unter kontrollierten Bedingungen gekitzelt und anschlie?end die Rufe der Ratten und ihre Gehirnaktivit?t wurde gemessen. Ein Forscherteam berichtet am 27. Juli in der Zeitschrift Neuron, dass eine Struktur im Rattenhirn, das so genannte periaqu?duktale Grau, für das Spielen und Lachen entscheidend ist.
?Wir wissen, dass Laut?u?erungen wie Lachen beim Spielen sehr wichtig sind, und dass , das Laut?u?erungen dieses Verhalten regulieren“, sagt Michael Brecht, ein Neurowissenschaftler an der Humboldt-Universit?t zu Berlin. ?Kinder prüfen zum Beispiel, ob Spielkameraden lachen, wenn sie miteinander spielen und k?mpfen. Wenn ihr Spielkamerad nicht mehr lacht, h?ren sie mit ihren gespielten K?mpfen auf.“
Bei Spa? geben Ratten Ultraschallrufe von sich
Spielen ist eine der am wenigsten verstandenen Verhaltensweisen, und die Wissenschaftler kennen derzeit nicht die neuronalen Bahnen, die das Spielverhalten von Menschen oder anderen Tieren steuern. Um mehr über die Neurowissenschaften des Spiels zu erfahren, stellten die Forscher zun?chst sicher, dass sich die untersuchten Ratten w?hrend des gesamten Experiments frei bewegen konnten. Au?erdem gaben sie den Ratten ein paar Tage Zeit, um sich an ihre neue Umgebung zu gew?hnen. Sobald sich die Ratten wohl fühlten, spielten die Forscher mit ihnen ?Fang die Hand-Spiel“ und kitzelten die Ratten an Rücken und Bauch. Ratten lachen nicht so wie Menschen, aber wenn sie Spa? haben, geben sie Ultraschallrufe von sich, die Menschen nicht h?ren k?nnen. Die Forscher registrierten diese Ultraschallrufe, um sicherzustellen, dass die Ratten Spa? hatten.
Bei der Untersuchung der Gehirnaktivit?t der Tiere fanden die Forscher starke neuronale Reaktionen sowohl auf Kitzeln als auch auf Spielen in der lateralen Kolumne des periaqueduktalen Grauens (PAG). Wurde dieser Teil des Gehirns gehemmt, spielten die Ratten nicht mehr so viel und lachten nicht mehr so h?ufig.? Wurden die Ratten dagegen in eine ungewohnte Umgebung gebracht, die Angst ausl?sen sollte, h?rten sie ebenfalls auf zu lachen, und die auf Kitzelnd Spielen reagierenden Zellen in der lateralen Kolumne des PAG verringerten ihre Aktivit?t.
Das PAG befindet sich im Mittelhirn und war in der Vergangenheit dafür bekannt, dass es Laut?u?erungen und die Kampf-oder-Flucht-Reaktion kontrolliert. Auch spielerische K?mpfe k?nnen eine Kampf-oder-Flucht-Reaktion ausl?sen, was eine Erkl?rung für die Rolle des PAG beim Spielen sein k?nnte. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass das Spielverhalten auch dann anh?lt, wenn sich der Kortex, der das Bewusstsein steuert, fehlt, was darauf hindeutet, dass das Spiel ein eher instinktives Verhalten ist.
?Spielen wird untersch?tzt“
?Viele Leute denken, dass Spielen kindisch oder ein nicht sehr entscheidendes Verhalten ist, aber Spielen wird untersch?tzt, sagt Brecht. ?Normalerweise dienen Gehirne zur Kontrolle von Verhaltensweisen. Spielverhalten hingegen scheint dazu zu dienen, das Gehirn zu trainieren.“
Als N?chstes wollen die Forscher herausfinden, ob sie ?hnliche Aktivit?ten in der lateralen S?ule anderer Tiere beobachten, wenn mit ihnen gespielt wird, was es ihnen erm?glichen k?nnte, die Verspieltheit verschiedener Arten zu vergleichen. Au?erdem wollen sie herausfinden, ob sich die Entwicklung der lateralen S?ule des PAG ver?ndert, wenn man jüngeren Ratten andere Spielgewohnheiten gibt.
Diese Arbeit wurde unterstützt von der Humboldt-Universit?t zu Berlin, dem Bernstein Center for Computational Neuroscience Berlin, dem Exzellenzcluster NeuroCure, dem Einstein Center for Neurosciences Berlin, der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem BrainPlay Grant des European Research Council.
Publikation
Neuron, Gloveli et al. ?Play and tickling responses map to the lateral columns of the rat periaqueductal gray“,?DOI:10.1016/j.neuron.2023.06.018
?ber die Publikation
Das American Journal of Human Genetics, das von Cell Press für die American Society of Human Genetics herausgegeben wird, ist eine monatlich erscheinende Zeitschrift, die Forschungsergebnisse und Berichte über die Vererbung beim Menschen und die Anwendung genetischer Prinzipien in Medizin und Politik sowie in verwandten Bereichen der Molekular- und Zellbiologie ver?ffentlicht.?
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Michael Brecht
Humboldt-Universit?t zu Berlin