Forscher der University of Delaware in den USA haben im Gehirn von Fruchtfliegen Hinweise auf die Ursprünge von Essstörungen und Suchtverhalten gefunden, die auch für uns Menschen gelten. Das Team um Lisha Shao entdeckte in dem nur punktgroßen Gehirn der winzigen Insekten ein neuronales Basisnetzwerk, dass darüber vorentscheidet, welcher Geschmack als Belohnung und welche Nahrung als essenswert eingestuft werden. Die Erkenntnisse lassen sich auch auf uns Menschen anwenden, weil in den Gehirnen von Fruchtfliegen die gleichen chemischen Botenstoffe und Bausteine wie in den Gehirnen von Säugetieren aktiv sind.

Neuro-Schaltkreise des Belohnungssystems

Wie Menschen fressen Fruchtfliegen normalerweise nicht, wenn sie satt sind.Bildrechte: University of Delaware

Da unser Verhalten von unserem Gehirn bestimmt wird, ermöglicht das Verständnis der neurologischen Schaltkreise auf der ersten Stufe des Belohnungssystems laut Shao und Kollegen, das gesamte System zu kartieren und Hinweise darauf zu finden, wie Essstörungen und andere ungesunde Verhaltensweisen entstehen können.

Bekannt ist schon lange, dass Neuronen in den Geschmacksknospen unterschiedliche Aromen erkennen und das Gehirn ihnen anschließend eine bestimmte Bedeutung zuweist. Wie das Gehirn einen Geschmack jedoch als Belohnung oder Nichtbelohnung einsortiert, war bislang nicht genau geklärt. Normalerweise fressen Fruchtfliegen – genau wie Menschen – nicht, wenn sie satt sind. Die Fliegen nehmen Nahrung auch nach dem Bedarf ihres Körpers auf. So bevorzugen weibliche Fruchtfliegen im Fortpflanzungsprozess eiweißreiche Nahrung zur Eierproduktion. Männliche Fliegen und nicht-reproduktive Weibchen fressen hingegen genauso viel Zucker wie Eiweiß.

"Fox"-Neuronen lassen uns weiteressen

Shao und Kollegen fanden in ihren Experimenten nun heraus, dass die Aktivierung eines ganz bestimmten Neuronen-Paares, dass die Forscher aufgrund seiner Ähnlichkeiten mit Fuchsohren als "Fox" bezeichnete, im Gehirn der Fruchtliegen dazu führte, dass die Fliegen, obwohl längst satt, einfach weiterfraßen.

Lisha Shao, Professorin an der Universität von Delaware.Bildrechte: Kathy F. Atkinson/ University of Delaware

"Fuchs-Neuronen sind die erste bekannte Stelle bei Fliegen, an dem die Wertberechnung für den Geschmack beginnt", erklärt Studienleiterin Shao. "Wissenschaftler debattieren immer noch, wo dieser allererste Schritt bei Säugetieren stattfindet." Das Verständnis der neuronalen Verbindungen, mit deren Hilfe im Gehirn einer bestimmten Erfahrung ein bestimmter Wert zugewiesen wird, könnte dabei helfen, zu verstehen, was passiert, wenn das Belohnungsverarbeitungssystem nicht richtig funktioniert. Das Resultat könnten Störungen wie Sucht, Magersucht oder Essanfälle sein. Die Erkenntnisse von Shao und Kollegen könnten nach Ansicht der Forscher ein erster Schritt zur Entwicklung erfolgreicher Behandlungsmethoden für diese Krankheiten sein.

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(dn)

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