Junge Zebrafische sollen Aufschluss über Nervenzellschaltkreise für Sozialverhalten geben

Johannes Larsch vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie will nun mit Hilfe junger Zebrafische untersuchen, welche Signale soziales Verhalten auslösen und wie sich die Gehirne aber auch das Genom von besonders sozialen und unsozialen Tieren unterscheiden. Die Studie wird durch die Brain & Behavior Resarch Foundation unterstützt.

Auch bei Zebrafischen gibt es introvertierte und eher extrovertierte Exemplare. Das zeigt sich schon im Alter von drei Wochen, wenn die Fischchen beginnen, sich an Artgenossen zu orientieren und zu Schwärmen zusammenzufinden.

„Selbst Geschwister, die genetisch ja recht ähnlich sind, unterscheiden sich deutlich in ihrer Interaktionsfreude mit anderen Tieren“, weiß Johannes Larsch, der die Grundlagen dieser Verhaltensunterschiede nun bis ins Gehirn verfolgen will.

In dem von Larsch entwickelten Versuchsaufbau werden die Interaktionen der Fische mit einem virtuellen Punkt dokumentiert. Eine vorherige Studie hatte gezeigt, dass die Tiere solch einen Punkt – wenn er sich entsprechend bewegt – als Schwarmpartner erkennen. Wie aktiv die Fische dem Punkt folgen sagt somit etwas über ihre soziale Kompetenz aus.

Der Wissenschaftler kann Tiere an beiden Enden des sozialen Spektrums für die weiteren Studien auswählen. Die Zucht besonders sozialer oder unsozialer Tiere untereinander führt zu Nachkommen, die die sozialen Fähigkeiten der Eltern noch verstärkt aufweisen.

Das Sozialverhalten scheint somit eine vererbliche Komponente zu haben, die sich im Gehirn sowie im Genom der Fische zeigen sollte.

Um Unterschiede in der neuronalen Aktivität von besonders sozialen und eher zurückhaltenden Fischen zu untersuchen, wollen Johannes Larsch und seine Kollegen aus der Abteilung von Herwig Baier den Fischen direkt ins Gehirn schauen.

Junge Zebrafische sind nahezu durchsichtig. Dank neuester genetischer Methoden kann die Aktivität einzelner Nervenzellen oder Hirnareale unter dem Mikroskop beobachtet werden, während die Tiere mit dem Punkt interagieren.

„Durch die Ergebnisse könnten wir auch Hinweise auf Vorgänge im menschlichen Gehirn bei psychosozialen Erkrankungen wie Autismus oder Schizophrenie finden“, hofft Larsch.

Diesen Aspekt will der Wissenschaftler auch auf Ebene des Genoms weiterverfolgen. Dazu will er Fische untersuchen, denen spezielle, beim Menschen mit Schizophrenie assoziierte Gene fehlen.

„Ich denke nicht, dass man einen Fisch als schizophren bezeichnen kann“, erklärt Larsch. „Aber sie könnten sich als gutes Modell herausstellen, um die Rolle der Moleküle zu untersuchen, die bei dieser und anderen Erkrankungen eine Rolle spielen.“

Johannes Larsch studierte Biologie an der Universität in Konstanz und absolvierte seine Doktorarbeit an der Rockefeller University in New York. Als Postdoktorand kam er 2015 an das Max-Planck-Institut für Neurobiologie in die Abteilung von Herwig Baier, wo er seit 2018 als Projektleiter die neuronalen Grundlagen sozialen Verhaltens untersucht.