Dem Mechanismus des Lernens auf der Spur

Goldfische machen sich nichts aus saurem oder bitterem Wasser. Sie ziehen Wasser ohne Zusatz von Essig oder Chinin vor. Aber sie lassen sich;belehren: Gibt es nur dort Futter, wo das saure oder bittere Wasser ins Aquarium strömt, so finden die Fische das ungewöhnlich schmeckende Wasser bald sympathisch, auch wenn kein Futter mehr lockt.

Dieser Befund erscheint nicht besonders aufregend. Aber für die Forscher am Physiologischen und Physiologisch Chemischen Institut der Universität Göttingen, die den Goldfischen so seltsame Vorlieben beibringen, ist die Dressur auch nur die Voraussetzung für das eigentliche Experiment. Aus den Gehirnen der dressierten Goldfische stellen die Wissenschaftler einen Extrakt her, den sie untrainierten Goldfischen in die Bauchhöhle spritzen.

Diese Tiere haben vor der Injektion eindeutig ihre Abneigung gegen Essig und Chinin demonstriert. Einen Tag nach der Injektion indes zeigen einige von ihnen Vorliebe: für saures oder bitteres Wasser, obgleich sie für diese Geschmacksrichtung niemals mit Futter belohnt worden sind. Allein die Spritze mit dem Hirnextrakt der dressierten Artgenossen hat den Umschwung herbeigeführt. Was die geopferten Goldfische mühsam erst lernen mußten, ist in Form bestimmter chemischer Substanzen festgehalten worden, die eine Gedächtnisübertragung möglich machen.

Diese Untersuchungen, £>ei denen es jetzt darum geht, Aufschluß über die chemische Natur der Gedächtnismoleküle zu erlangen, sind Teil eines umfassenden Forschungsprogramms, zu dem sich in Göttingen ein Dutzend Arbeitsgruppen von Wissenschaftlern in Kliniken und Instituten der Medizinischen Fakultät sowie in den MaxPlanck Instituten für Biophysikalische Chemie und für Experimentelle Medizin verbunden haben. Alle bemühen sich, im Rahmen des „Sonderforschungsbereiches 33" Neues zum Gesamtthema „Nervensystem und biologische Information" beizusteuern. Die sachlich spröde Formulierung verschleiert ein wenig, daß es sich im wesentlichen um eines der aktuellsten Gebiete in der Wissenschaft handelt: um Gehirnforschung. Beim Stichwort Gehirnforschung denkt man wohl zuerst an einige Eingriffe, mit denen Wissenschaftler weltweit Aufsehen erregten. Gehirne von Epileptikern Wurden gespalten — mit gutem Erfolg und verblüffenden Konsequenzen. Gehirne von Affen wurden noch lebend vollständig vom Körper isoliert. Gehirne von Menschen und Tieren wurden durch elektrischen Strom zu yoraussagbaren Reaktionen veranlaßt, Affengehirne sogar per Funk ferngesteuert.

Die weitaus überwiegende Zahl der Untersuchungen über das Gehirn verläuft indes weitaus weniger spektakulär. Für Gehirnforscher ergibt sich heute eine Fülle von Ansatzpunkten für Projekte, die sich in der Methodik nicht von anderen, „trivialeren" Forschungsobjekten gewidmeten Untersuchungen unterscheiden.

In Göttingen konzentrieren sich die Bemühungen des Forscherverbunds auf vier Problemkreise. Die Untersuchungen betreffen Lernvorgänge und Verhaltensweisen, die Verarbeitung elektrischer Impulse im Nervensystem, Stoffwechselvorgänge im Nervensystem, die Struktur von Zellmembranen.

Jede Zelle unseres Körpers ist von einer sehr dünnen (etwa ein hunderttausendstel Millimeter starken) Membran umgeben - Diese Membran hält nicht nur den Zellinhalt zusammen, sondern sie läßt auch manches durch. Welche Stoffe sie unter welchen Umständen passieren läßt — darauf kommt es für viele Lebensvorgänge an.