Insekten-Forschung Herrin der Bienen

Die Neurobiologin Dorothea Eisenhardt untersucht, wie Gelerntes bei den Insekten hängen bleibt

Das Gehirn einer Biene enthält knapp 950.000 Nervenzellen

Später Nachmittag im Institut für Biologie der FU. Die Neurobiologin Dorothea Eisenhardt sitzt in ihrem Labor am Tisch, umgeben von ihren Doktoranden und Studenten. Es ist Zeit für die Fütterung der Versuchstiere. Wie ihre Mitarbeiter hält die 42-jährige Professorin eine Palette in der Hand, in der, jeweils in einem kleinen Röhrchen festgehalten, ein Dutzend Honigbienen aufs Abendessen wartet. "Das ist hier eine ausgesprochen soziale Tätigkeit", sagt Eisenhardt mit einem Lachen.

Während Biene für Biene ihr Tröpfchen Zuckerlösung angeboten bekommt, kann man sich wunderbar unterhalten – darüber, was tagsüber am Institut passierte, was der Abend bringen wird. Nicht zuletzt aber über die gemeinsamen Projekte. "Am meisten Spaß macht es doch, wenn die Gehirne zusammen denken", sagt Eisenhardt.

Auch an den Bienen interessieren sie die Gehirne. Am nächsten Morgen wird für die Bienen der Art Apis mellifera das Lernprogramm beginnen. Jetzt dürfen sie sich noch mal satt essen. Die gerecht verteilten Portionen Zuckerlösung aus der Pipette sollen für gleiche Startbedingungen beim Programm der klassischen Konditionierung sorgen. Zuerst wird die Bienen dann ein Nelkenduft erreichen, sofort darauf wird ihnen Zuckerlösung angeboten. Nach einigen Wiederholungen werden sie schon auf den bloßen Geruch hin beginnen, ihre Rüssel herauszustrecken – was sonst nur geschieht, wenn die Antennen mit Zuckerlösung in Berührung kommen. Nelkenduft und Futter treten im Leben gemeinsam auf, das haben sie gelernt.

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Doch was passiert im Gehirn, wenn dieses Lernpensum ins Langzeitgedächtnis übernommen wird? Seit einigen Jahren wissen die Neurobiologen schon, dass dafür Nervenzellen auf Dauer umstrukturiert werden. Und dass die Gene, die für diesen Umbauprozess aktiv werden müssen, ihrerseits durch ein Protein namens Creb (camp-dependent response element binding protein) auf Trab gebracht werden. Der New Yorker Neurobiologe Eric Kandel erhielt unter anderem für diese Entdeckung im Jahr 2000 den Nobelpreis für Medizin. "Wer sich für die biologischen Grundlagen der Gedächtnisbildung interessiert, kommt um Eric Kandel nicht herum", sagt Eisenhardt. Der Mediziner, der zuerst Historiker, dann Psychoanalytiker werden wollte, widmete sich schließlich minutiös den Spuren des Lernens in den Nervenzellen von Meeresschnecken.

Dorothea Eisenhardt ist heute der Funktion des entsprechenden Gens bei der Honigbiene auf der Spur. Vor einigen Jahren entdeckte sie, dass es im Bienenorganismus die Produktion von mindestens acht einschlägigen Proteinen veranlasst. Nun interessiert sich Eisenhardt für die Details, etwa dafür, welche biochemischen Signalkaskaden zu welchen Formen von Gedächtnis führen.

Seit eineinhalb Jahren ist Dorothea Eisenhardt Juniorprofessorin. Und seit Neuestem ist sie Sprecherin eines Forschungsverbundes, in dem es darum gehen wird, die Rolle des Gedächtnisses bei Entscheidungsprozessen zu untersuchen – und unter anderem aus der Bienenforschung Anregungen für die Konstruktion von Robotern abzuleiten. Die Biologie soll so zum Vorbild für die Architektur hochkomplexer Rechner werden, die sich selbstständig an die Bewältigung neuer Aufgaben machen. Das Bundesforschungsministerium wird das Projekt über fünf Jahre mit 2,3 Millionen Euro fördern, eingebettet ist es unter anderem in das bundesweite Förderprogramm Computational Neuroscience.