Sensoren geben Ratten Infrarotsinn

Britische Labortiere lernten, die neue Fähigkeit einzusetzen, um an eine Belohnung zu kommen

Durham. Sechs Ratten haben neuerdings einen sechsten Sinn: Die Nager können infrarotes Licht mithilfe ihrer Tasthaare wahrnehmen. Eine Forschergruppe um den Neurobiologen Miguel Nicolelis von der Duke University in Durham (North Carolina, USA) hat den Ratten ein System implantiert, das ihre Sinne erweitert. Dazu brachten die Biologen den Nagern zunächst bei, dass sie eine Belohnung erwartet, sobald an einer von drei Luken eine Diode aufleuchtet – Ratten sind schließlich intelligente Tiere und lernen schnell.

Als die Tiere das Signal der Leuchtdiode sicher richtig deuten konnten, wurde diese durch eine Infrarotdiode ersetzt, wie sie beispielsweise bei einer herkömmlichen Fernbedienung zum Einsatz kommt. Infrarotes Licht können Ratten, genau wie Menschen, normalerweise nicht wahrnehmen: Bei Licht mit einer Wellenlänge von maximal 650 Nanometern ist Schluss – Infrarotlicht hat um die 900 Nanometer.

Über eine zuvor implantierte Mikroelektrode verbanden die Neurowissenschaftler nun das Gehirn der Ratten mit einem kleinen, mit vielen Sensoren vollgestopften Helm. Dieser reagierte auf das Infrarotsignal, indem er die Hirnregion stimulierte, die normalerweise für die durch die Tasthaare aufgenommen Reize zuständig ist.

Das erste Resultat: Die Ratten kratzten sich an der Nase, wenn der Sensor ein Signal meldete. Unbefriedigend für die Forscher, aber immerhin wussten sie schon mal, dass sie die richtige Hirnregion stimulieren. Und die Nager lernten schnell, das neue Signal richtig zu deuten: Mit ihrem neuen Infrarotsinn konnten sie das unsichtbare Infrarotlicht erfühlen und wussten auf diese Weise ganz genau, wann und wo ihre Belohnung auf sie wartet.

Und trotz der neuen Aufgabe des für den Tastsinn zuständigen Hirnbereichs konnten die Nagetiere ihre Tasthaare weiterhin ganz normal einsetzen. Denn das Gehirn war dazu in der Lage, die beiden Signale voneinander zu trennen. „Das ausgewachsene Gehirn ist also viel formbarer als wir dachten“, sagte Neurobiologe Nicolelis dem Fachmagazin „New Scientist“.

Die US-Forscher wollen ihre neuen Erkenntnisse dazu nutzen, um neuartige, bionische Augenprothesen herzustellen. Unfallopfer könnten davon genauso profitieren wie Hirntumor-Patienten. Denn ist der für das Sehen zuständige Hirnbereich beim Menschen beispielsweise durch einen Tumor beschädigt, der Betroffene also erblindet, könnte ihm ein ähnliches System vielleicht das Augenlicht zurückgeben.