Wie Beziehungspflege Schweine beeinflusst

(19.02.2024) Jean-Loup Rault will herausfinden, wie sich positive Interaktionen mit Menschen auf Schweine auswirken. Dafür scannt der Tierschutzforscher ihre Gehirne auch im Magnetresonanztomografen.


Jean-Loup Rault

Erste Ergebnisse zeigen: Durch Streicheln und andere positive Handlungen könnte sich sogar verändern, wie Schweine Gefühle verarbeiten.

Jean-Loup Raults Probanden sind besonders. Sie lernen schneller als Hunde und haben ausgeprägte Persönlichkeiten. Sie formen enge Freundschaften mit Artgenossen und interagieren gerne mit Menschen. Zudem haben ihre Gehirne dieselbe Struktur wie jene von uns Menschen.

„Schweine“, erklärt der Forscher, „sind sehr intelligent und haben ein komplexes Sozialleben und Sozialverhalten.“ Am Beispiel Schwein lässt sich viel über die Beziehung von Menschen und Tieren lernen.

Raults Fachgebiet, die Tierschutzforschung, fokussierte sich lange darauf, Stress, Aggression oder Angst an Tieren zu erkennen. Die positiven Emotionen waren da außen vor. „Bislang gibt es nur wenige wissenschaftliche Indikatoren, die zeigen, ob ein Tier uns wirklich mag“, sagt Rault.

Mit dem Projekt „Mechanismen positiver Mensch-Tier-Interaktionen“, das der Wissenschaftsfonds FWF fördert, will er diese Wissenslücke ein Stück weit schließen.

Mit seinem Team möchte er herausfinden, welche tierischen Verhaltensweisen eine positive Interaktion mit dem Menschen ausmachen. Ihn interessiert, wie sich dadurch kurzfristig die Neurotransmitterstoffe in den Gehirnen der Schweine und langfristig die Gehirnentwicklung und das Immunsystem der Tiere verändern. 

Um diese Fragen zu beantworten, verwendet er Methoden der Verhaltensbiologie, der Neurowissenschaften, der Psychoneuroimmunologie, der Physiologie und der Proteomik.

Tierschutzforschung fokussierte sich lange darauf, Stress oder Angst an Tieren zu erkennen. Mittlerweile verlagert sich der Fokus auf die Auswirkungen positiver Emotionen. Denn wissenschaftliche Belege dafür, wie gute Mensch-Tier-Interaktionen wirken, gibt es bislang nur wenige.

Das Projekt Mechanismen positiver Mensch-Tier-Interaktionen (2020-2024) wird vom FWF mit rund 400.000 Euro gefördert.

Streicheln für die Wissenschaft

Die Probanden des Forschungsprojektes, das noch bis Oktober 2024 läuft, sind deutsche Edelschweine. Geboren wurden sie auf dem Hof Medau, einer Einrichtung der Veterinärmedizinischen Universität Wien. Nach dem Absetzen von der Mutter werden sie als vier bis fünf Wochen alte „Teenager“ in Gruppen geteilt. Dann laufen vier Monate lang verschiedene Experimente.

Das erste geht der Frage nach, was positive Interaktion charakterisiert. Dafür beschäftigt sich die Doktorandin Suzanne Truong über einen Zeitraum von zwei bis drei Wochen täglich mit den Schweinen, um eine positive Beziehung aufzubauen.

An zwei Tagen interagiert sie standardisiert mit den Tieren, streichelt sie wiederholt 15 Sekunden lang, gefolgt von einer ebenso langen Pause. An zwei Tagen ist die Interaktion natürlicher. Die Doktorandin streichelt die Schweine etwa länger, wenn sie näher kommen – und geht dabei auch auf deren persönliche Vorlieben ein. Dann analysieren die Forschenden, wie sich die Schweine verhalten. 

„Wir wollten diese Arten von Interaktion vergleichen, um zu sehen, ob der natürliche Ansatz eine andere Reaktion hervorruft“, erklärt Rault. Aktuell interpretiert er mit seinem Team die Erkenntnisse.

Schweinehirne ähneln menschlichen Gehirnen

Mit einem weiteren Experiment will er herausfinden, wie positive Interaktion mit Menschen die Neurotransmitterstoffe in den Gehirnen der Tiere verändert. 

„Das Gehirn eines Schweines hat die gleiche Struktur wie das menschliche. Machen Schweine positive Erfahrungen, sehen wir, dass gewisse Regionen, die mit Emotionen verbunden sind, etwa die Amygdala, sich verändern“, erklärt Rault. Dabei kommen ähnliche Hormone zum Einsatz, die auch bei Menschen aktiv sind.

Damit der Tierschutzforscher diese Veränderungen messen und analysieren kann, legen ein Tieranästhesist und ein Tierarzt der Veterinärmedizinischen Universität die Schweine in Narkose und platzieren einen Katheter in deren Wirbelsäulen. Danach können sich die Tiere einige Tage erholen.

Anschließend interagiert die Postdoktorandin Oceane Schmitt positiv mit den Tieren. In unterschiedlichen Abständen werden dann maximal 0,2 Milliliter an Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit durch den Katheter entnommen. 

In dieser Flüssigkeit, auch Liquor genannt, befinden sich Neurotransmitterstoffe, die vom Gehirn freigesetzt wurden. Der Liquor bildet sich in den Körpern der Tiere täglich nach.

Oxytocin und die anderen üblichen Verdächtigen

„Wir analysieren die Proben auf die üblichen Verdächtigen der Neurotransmitter – wie Oxytocin, Dopamin und Serotonin“, so Jean-Loup Rault. 

„Oxytocin soll unter anderem für Bindung verantwortlich sein und Dopamin für den Wunsch, etwas zu tun. Bei Opioiden geht es u. a. darum, dass man sich gut fühlt. Auch Serotonin ist daran beteiligt. Wir sind dabei die Ersten, die diese Stoffe, die zusammenwirken, auch gemeinsam betrachten“, erklärt Rault. 

Vorläufige Ergebnisse zeigen, dass sich Dopamin- und Serotoninlevel im Liquor nach positiven Interaktionen mit Menschen verändern.

Neben Neurotransmittern befinden sich auch Proteine im Liquor. Kolleg:innen von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) untersuchen, wie sich deren Gehalte verändern. Hier begeben sich die Forschenden auf unbekanntes Terrain. 

„Wir wollen herausfinden, ob sich etwas verändert, von dem wir nichts wissen – schließlich gibt es 30.000 Proteine“, so Rault.

„Das ist wirklich schön“

Das dritte Experiment stellt die Frage: Verändern positive Interaktionen das Immunsystem und die Gehirnentwicklung der Schweine? Dafür werden sie vor Beginn der Forschungen sediert und in einen Magnetresonanztomografen geschoben, der ihr Gehirn abbildet.

Für zwölf Wochen lebt schließlich eine Hälfte der Schweine ohne positive Interaktionen. Mit der anderen Hälfte beschäftigte sich die Postdoktorandin Oceane Schmitt täglich. Am Ende der Studie kommen die Tiere erneut in den MRT-Scanner. 

„Wir sehen, dass einige Regionen stärker entwickelt oder verbunden sind, wenn die Tiere positive Erfahrungen hatten“, erklärt Rault. Eine ist die Amygdala, der Teil des Gehirns, der Emotionen reguliert.

„Das ist wirklich schön. Es zeigt, dass wir, je nachdem, wie wir mit Tieren interagieren, Einfluss darauf nehmen können, wie diese mit Situationen oder ihren Gefühlen umgehen – und dies wahrscheinlich ihr ganzes Leben lang“, sagt der Tierschutzforscher. Das sei besonders bemerkenswert, weil sich die Menschen nur wenige Minuten täglich mit den Schweinen beschäftigten.

Den Fokus auf positive Erfahrungen richten

Mit seiner Forschung beschreitet Jean-Loup Rault eine neue Richtung in der Tierschutzforschung, die sich lange auf negative Erfahrungen fokussierte. Gemeinsam mit anderen führenden Forschenden definierte er im Jänner 2024 erstmals den Begriff „positive Tierschutzforschung“. 

„Wir haben anerkannt, dass es darum geht, dass das Tier positive Erfahrungen macht und positive Gefühle hat und sich so fühlt, als könne es sein Leben selbst bestimmen“, erklärt er. Wie glücklich und zufrieden ein Tier ist, das zeigen seine Experimente, können Menschen beeinflussen.

Jean-Loup Rault leitet das Institut für Tierschutzwissenschaft und Tierhaltung der Veterinärmedizinischen Universität Wien. Dort forscht er an den Schnittstellen Physiologie, Tierverhalten und Neurowissenschaften.

Er studierte Agrar-, Umwelt- und Lebensmittelwissenschaften sowie Tierwissenschaften und Ethnologie in Angers und Paris. Rault promovierte in Animal Behaviour and Wellbeing an der Purdue University in West Lafayette, USA, und forschte unter anderem am Animal Welfare Science Center der Universität Melbourne, Australien. Für seine Arbeit erhielt er unter anderem den New Investigator Award der International Society of Applied Ethology

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