(Ksenia Glazkova/Getty Images) Wir erwarten von menschlichen Säuglingen nicht, nach der Geburt einen Sinn in der Welt zu finden, geschweige denn darin zu navigieren.
Babymäuse scheinen uns jedoch einen Schritt voraus zu sein, wenn es darum geht, die Welt mit neuen Augen zu sehen.
Noch bevor sie die Welt um sich herum wahrnehmen, legt eine neue Studie nahe, dass neugeborene Mäuse von ihrer Zukunft „träumen“.
Bei der Bildgebung des Gehirns von Mäusejungen direkt nach der Geburt, aber bevor diese ihre Augen öffneten, bemerkten die Forscher spontane Wellen der Netzhautaktivität.
Diese Muster sehen bemerkenswert ähnlich aus wie das, was in ihrem Gehirn passieren würde, wenn eine Maus ihre Augen geöffnet hätte und sich in ihrer Umgebung vorwärts bewegte.
Aber diese Neugeborenen haben noch nie zuvor eine Umgebung gesehen, was stellen sie sich also vor? Und warum?
„Diese frühe, traumähnliche Aktivität ist evolutionär sinnvoll, weil sie es einer Maus ermöglicht, vorherzusehen, was sie erleben wird, nachdem sie ihre Augen geöffnet hat, und darauf vorbereitet zu sein, sofort auf Umweltbedrohungen zu reagieren.“ erklärt Neurowissenschaftler Michael Crair von der Yale University.
Um herauszufinden, wie wichtig diese „Träume“ der Vorwärtsbewegung für die visuelle Entwicklung der Welpen waren, untersuchten die Forscher die Rolle von Starburst-Amacrin-Zellen während der frühen Neugeborenenzeit.
Starburst-Amakrinzellen befinden sich in der Netzhaut und spielen bekanntermaßen eine Rolle bei der Auslösung von Richtungsreaktionen bei erwachsenen Mäusen. Sie spielen auch eine Rolle bei der Entwicklung der Netzhaut und sind daher eine mögliche Quelle dieser Vorsehwellen bei Welpen.
Die Forscher blockierten die Funktionen der Starburst-Amacrin-Zellen, indem sie über einen Zeitraum von zwei Tagen eine tägliche Dosis eines Toxins verwendeten, und analysierten dann die Wellen der Mäuse einige Tage nach der letzten Dosis des Toxins.
Bei den Mäusen, die dem Toxin ausgesetzt waren, kam es zu einer erheblichen Störung der Richtung der Netzhautwellen, wodurch die Entstehung dieser sich vorwärts bewegenden Bewegungswellen im Wesentlichen gestoppt wurde.
Die Forscher setzten außerdem einige der Ganglienzellen der Netzhaut der Mäuse – Neuronen, die visuelle Informationen von Photorezeptoren empfangen – einem Hemmstoff namens Gabazin aus.
So wie es die Starburst-Amakrinzellen blockierte, störte das Gabazin die Entstehung der Wellen.
Als sowohl die mit Gabazin behandelten Mäuse als auch diejenigen mit blockierten Starburst-Amacrin-Zellen schließlich ihre Augen öffneten, stellten sie eine verminderte Fähigkeit fest, Bewegungen und Richtungsreaktionen zu erkennen.
„Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass eine Störung der Richtungsverzerrung spontaner Netzhautwellen während der Entwicklung die Entstehung richtungsselektiver Reaktionen im oberen Colliculus beim Öffnen der Augen beeinträchtigt, was die Rolle gerichteter Netzhautwellen bei der Entstehung funktioneller Reaktionseigenschaften unterstreicht.“ Mäuse,' schlussfolgern die Autoren .
Es scheint, dass die grundlegenden Schaltkreise des visuellen Systems der Maus bereits gebildet werden, bevor sich ihre Augen öffnen. Ohne jegliche sensorische Stimulation erzeugt die Netzhaut lediglich ihre eigene spontane Aktivität.
„Diese Gehirnschaltkreise sind bei der Geburt selbstorganisiert, und einige der frühen Lehren sind bereits erfolgt.“ sagt Ein Relikt.
„Es ist, als würde man davon träumen, was man sehen wird, bevor man überhaupt die Augen öffnet.“
Die Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaft .