Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hunger verschiebt Sinneswahrnehmungen im Fischgehirn

15.04.2016

Wer hungrig einkaufen geht, kauft häufig mehr, als ursprünglich geplant. Es scheint fast, als würden wir hungrig Nahrung besser wahrnehmen. Dass dies im Zebrafischgehirn tatsächlich der Fall ist, fanden Herwig Baier und sein Team am Max-Planck-Institut für Neurobiologie heraus. Die Forscher zeigten, dass bei Hunger zusätzliche Nervenzellen über zwei molekulare Regelmechanismen im Gehirn aktiviert werden. Dies führt dazu, dass potenzielle Beuteobjekte deutlich mehr Nervenzellen in hungrigen Fischen aktivieren, wodurch diese die Objekte häufiger verfolgen. Hungrige Tiere nehmen Objekte somit anders wahr als satte und sind eher bereit, ein Risiko im Rahmen der Nahrungssuche einzugehen.

Tiere müssen ständig Entscheidungen fällen: Ist ein Objekt eine potenzielle Beute oder eine Gefahr, wie zum Beispiel ein Räuber? Die Entscheidung, sich dem Objekt zu nähern oder vor ihm zu fliehen, kann über Leben und Tod bestimmen. In einer komplexen Umwelt sollten Entscheidungen jedoch flexibel sein – so ist es zum Beispiel kontraproduktiv, „auf Nummer sicher“ zu gehen, wenn ein Tier kurz vor dem Verhungern ist. Herwig Baier und sein Team haben an den Larven von Zebrafischen untersucht, wie Hunger die Wahrnehmung von Nahrung im Gehirn verändert, welche wiederum die Verhaltensentscheidungen der Fische beeinflusst.


Eine neue Studie zeigt, dass serotonerge Nervenzellen (grün) beeinflussen, wie das Zebrafischgehirn Objekte wahrnimmt. (Die Augen der Fischlarve erscheinen in Orange.)

(c) MPI für Neurobiologie / Filosa

Im Versuch ließen die Wissenschaftler computeranimierte Kreise unterschiedlicher Größe durch das visuelle Feld von Fischlarven ziehen. Die Fische reagierten wie erwartet: Sie verfolgten kleine Punkte als potenzielle Beute, während sie größeren Punkten auswichen. „Interessanterweise verfolgten hungrige Fische kleine Punkte deutlich häufiger als satte Fische und wichen größeren Punkten seltener aus“, sagt Alessandro Filosa, der Erstautor der Studie. „Hungrige Tiere scheinen somit ein größeres Risiko einzugehen.“

„Der Zebrafisch ist ein exzellentes System, um die neuronalen Grundlagen von Verhalten zu untersuchen“, erklärt Herwig Baier. Der Vorteil für die Forschung ist, dass die knapp fünf Millimeter großen Tiere durchsichtig sind. Mithilfe von genetischen Modifikationen und den neuesten Mikroskopie- und Färbemethoden konnten die Wissenschaftler die Nervenzellaktivität hungriger und zuvor gefütterter Fische direkt unter dem Mikroskop beobachten.

Die Ergebnisse zeigen, dass Hunger das Verhalten über mindestens zwei molekulare Signalwege beeinflussen kann. Erstens hemmt Hunger die sogenannte HPA-Achse des neuroendokrinen Systems – dem System, in dem die komplexen Interaktionen zwischen Hormon- und Nervensystem zusammengefasst sind. Zweitens führt Hunger zu einer erhöhten Serotonin-Ausschüttung.

Durch diese beiden Effekte reagieren zusätzliche Nervenzellen im Tectum der Fische auf kleine und mittelgroße Punkte. Das Tectum ist die Region im Fischgehirn, in der visuelle Eindrücke mit Verhaltensantworten verbunden werden. Als Konsequenz nehmen hungrige Fische potenziell essbare Objekte verstärkt wahr, da nun mehr Nervenzellen durch sie aktiviert werden – und die Fische verfolgen diese Objekte eher als satte Artgenossen. Die Studie zeigt, dass der Sättigungszustand des Tieres die visuelle Klassifizierung von Objekten verändern kann.

ORIGINALVERÖFFENTLICHUNG
Alessandro Filosa, Alison J. Barker, Marco Dal Maschio, Herwig Baier
Feeding state modulates behavioral choice and processing of prey stimuli in the zebrafish tectum
Neuron, 14. April 2016

KONTAKT:
Dr. Stefanie Merker
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Neurobiologie, Martinsried
Tel.: 089 8578 - 3514
E-Mail: merker@neuro.mpg.de

Prof. Dr. Herwig Baier
Abteilung Gene – Schaltkreise – Verhalten
Max-Planck-Institut für Neurobiologie, Martinsried
Tel.: 089 8578 3200
Email: hbaier@neuro.mpg.de

Weitere Informationen:

http://www.neuro.mpg.de/baier/de - Webseite der Abteilung von Herwig Baier

Dr. Stefanie Merker | Max-Planck-Institut für Neurobiologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen
16.08.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Geographie verrät das Alter von Viren
16.08.2017 | Universität Bern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten den „anderen Hochtemperatur-Supraleiter“

Eine von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) geleitete Studie zeigt, dass Supraleitung und Ladungsdichtewellen in Verbindungen der wenig untersuchten Familie der Bismutate koexistieren können.

Diese Beobachtung eröffnet neue Perspektiven für ein vertieftes Verständnis des Phänomens der Hochtemperatur-Supraleitung, ein Thema, welches die Forschung der...

Im Focus: Tests der Quantenmechanik mit massiven Teilchen

Quantenmechanische Teilchen können sich wie Wellen verhalten und mehrere Wege gleichzeitig nehmen, um an ihr Ziel zu gelangen. Dieses Prinzip basiert auf Borns Regel, einem Grundpfeiler der Quantenmechanik; eine mögliche Abweichung hätte weitreichende Folgen und könnte ein Indikator für neue Phänomene in der Physik sein. WissenschafterInnen der Universität Wien und Tel Aviv haben nun diese Regel explizit mit Materiewellen überprüft, indem sie massive Teilchen an einer Kombination aus Einzel-, Doppel- und Dreifachspalten interferierten. Die Analyse bestätigt den Formalismus der etablierten Quantenmechanik und wurde im Journal "Science Advances" publiziert.

Die Quantenmechanik beschreibt sehr erfolgreich das Verhalten von Partikeln auf den kleinsten Masse- und Längenskalen. Die offensichtliche Unvereinbarkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen

16.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Maschinensteuerung an Anwender: Intelligentes System für mobile Endgeräte in der Fertigung

16.08.2017 | Informationstechnologie

Komfortable Software für die Genomanalyse

16.08.2017 | Informationstechnologie