Spielverhalten bei Ratten wird von einem bestimmten Bereich ihres Gehirns kontrolliert.

Ratten sind äußerst verspielte Kreaturen. Sie lieben es zu spielen und springen buchstäblich vor Freude, wenn sie gekitzelt werden. Eine neue Studie hat herausgefunden, dass bestimmte Zellen in einer spezifischen Region des Rattengehirns für diese Verspieltheit verantwortlich sind.

Wissenschaftler berichten am 28. Juli in Neuron, dass Neuronen in der periquäduktales Grau oder PAG bei unterschiedlichen Spielarten bei Ratten aktiv sind. Und wenn die Aktivität dieser Neuronen blockiert wird, sind die Nagetiere deutlich weniger verspielt.

Die Ergebnisse geben Einblick in ein schlecht verstandenes Verhalten, insbesondere hinsichtlich der Kontrolle von Spiel im Gehirn. "Es gibt Vorurteile, dass es kindisch und unwichtig ist, aber Spiel ist ein unterschätztes Verhalten", sagt Michael Brecht, ein Neurologe an der Humboldt-Universität in Berlin.

Wissenschaftler glauben, dass Spielen Tieren dabei hilft, Widerstandsfähigkeit zu entwickeln. Einige sehen es sogar als optimale Funktionsweise an. "Wenn du spielst, bist du kreativ, aufmerksam und interaktiv", sagt Jeffrey Burgdorf, ein Neurologe an der Northwestern University in Evanston, Illinois, der an der neuen Studie nicht beteiligt war. Dies steht den depressiven Zuständen gegenüber und Burgdorfs eigene Forschung zielt darauf ab, das Verständnis der Neurowissenschaft des Spielens in neue Therapien für Stimmungsstörungen umzuwandeln.

In der neuen Studie gewöhnten Brecht und seine Kollegen die Ratten an das Leben im Labor und daran, gekitzelt und im Spiel mit der Hand gejagt zu werden. Wenn Ratten spielen, quietschen sie vor Freude mit einer Frequenz von 50 Kilohertz, die Menschen nicht hören können. Die Forscher zeichneten diese ultraschallartigen Lacher auf, um zu messen, wann die Ratten Spaß hatten.

Brecht und seine Kollegen vermuteten, dass das PAG - eine tiefe, mittlere Hirnregion, die das Vorderhirn mit dem unteren Hirnstamm verbindet und an vielen automatischen Funktionen und instinktiven Reaktionen beteiligt ist - am Spielverhalten beteiligt sein könnte, teilweise weil es diese Vokalisationen kontrolliert. Wenn dein Spielkamerad aufhört zu lachen, ist es Zeit, aufzuhören zu spielen.

Das Team zeichnete die Aktivität einzelner Zellen in den PAGs der Ratten auf, während sie gejagt oder gekitzelt wurden. Die Forscher fanden heraus, dass Zellen, die sich in zwei Spalten entlang der Seiten des PAGs befanden, während des Spiels aktiv waren. "Diese Zellen werden wirklich verrückt, besonders als Reaktion auf Kitzeln", sagt Brecht. Wichtig ist, dass dieselben Zellen während des Jagens und Kitzelns aktiv waren. "Hier dachten wir: Das sind die Zellen", sagt Brecht. "Es geht nicht um Bewegung oder Berührung. Es geht um Spaß."

Wenn man die Ratten ängstlich machte, indem man sie auf eine erhöhte, hell erleuchtete Plattform setzte, wurde die Verspieltheit und das Lachen unterdrückt und die Aktivität in diesen "Spaß"-Zellen verringert.

Dann veränderte das Team die genetische Zusammensetzung der Zellen, so dass sie mit Licht ausgeschaltet werden konnten. Die Blockierung der Aktivität nur dieser Zellen führte dazu, dass die Ratten viel weniger spielten und weniger kitzelig wurden, wie durch das Ausbleiben von Lachen gezeigt wurde, fand das Team heraus.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass das PAG für das Spielen erforderlich ist, wahrscheinlich als Teil eines Schaltkreises. Brecht und seine Kollegen haben zuvor spielreaktive Neuronen in der somatosensorischen Hirnrinde gefunden, einer Gehirnregion, die für die Wahrnehmung von Berührung verantwortlich ist. Allerdings haben andere Forschungen gezeigt, dass Tiere ohne Rinde trotzdem spielen. Brecht glaubt nicht, dass das Gleiche für Tiere ohne den spielbezogenen Teil des PAG gilt. "Wir denken, dass es eine Kontrollstruktur für Verspieltheit ist."

Eine bessere Kenntnis dieser Schaltkreise kann den Forschern helfen, ihr Wissen über Depressionen bei Menschen zu verbessern. "Die Menschen, die wirklich, wirklich Hilfe benötigen, sind diejenigen, die nicht spielen können", sagt Burgdorf. Die neue Studie ist ein Schritt hin zur Erkenntnis, wie dies im Gehirn aussieht, was den Klinikerinnen und Klinikern eines Tages helfen könnte, die besten Behandlungen für verschiedene Patienten zu wählen, so Burgdorf.

Das Team plant, diese Region bei anderen Tieren zu untersuchen, um zu sehen, ob es Unterschiede zwischen Arten gibt und ob sie erklären kann, warum manche Tiere verspielter sind als andere, sagt Brecht. Eines der ersten Dinge, die Brecht nach der Erkenntnis ihrer Bedeutung für Ratten tat, war, sich die Region bei Menschen anzuschauen. "Und erraten Sie mal? Sie ist sehr groß", sagt er. "Das ist kein Zufall: Kein Tier spielt so viele Spiele wie wir."