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23. Januar 2013

Marathon-Mäuse: Laufen verändert das Hirn

 Von Carsten Meinke
Labormaus im Laufrad. Foto: imago

60 Generationen lang haben US-Forscher Hausmäuse konsequent zu Marathon-Mäusen gezüchtet. Bekommen haben sie Tiere die drei Mal so viel laufen wie ihre Artgenossen. Das ist aber nicht der Clou. Der Clou ist, dass diese Mäuse ein um 13 Prozent größeres Mittelhirn haben.

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Eine bemerkenswerte Verbindung zwischen Verhalten und Gehirnstruktur haben amerikanische Forscher gefunden. Bei Mäusen, die im Rahmen eines Langzeitexperiments zur künstlichen Evolution immer lauffreudiger geworden sind, haben sich nicht nur der Knochenbau und der Stoffwechsel verändert. Auch ein Teil des Hirnstamms ist mittlerweile deutlich größer als üblich.

In dem betreffenden Hirnabschnitt, dem Mittelhirn, lägen wichtige Zentren der Bewegungskontrolle und des Belohnungssystems, schreiben die Wissenschaftler um Theodore Garland von der University of California in Riverside im Journal of Experimental Biology.

3D-Rekonstruktion eines Mäusehirns. Der gelbe Bereich ist das Mittelhirn, das bei den Laufmäusen vergrößert ist.
3D-Rekonstruktion eines Mäusehirns. Der gelbe Bereich ist das Mittelhirn, das bei den Laufmäusen vergrößert ist.
Foto: Garland Lab, UC Riverside

Ergebnis des Zucht-Experiments: Laufmäuse

Seit beinahe 20 Jahren läuft in Garlands Labor ein Experiment mit Hausmäusen. Alle Tiere können Laufräder mit Umdrehungszählern nutzen. Während in einigen Gruppen die Fortpflanzung nach dem Zufallsprinzip erfolgt, dürfen in anderen nur die lauffreudigsten Tiere für Nachwuchs sorgen. Nach inzwischen mehr als 60 Generationen entstanden „Laufmäuse“, die wöchentlich eine fast drei Mal so lange Strecke zurücklegen wie die Kontrollmäuse.

Seit der 39. Generation fanden die Forscher auch Unterschiede im Bau des Gehirns. Die Laufmäuse besitzen demnach einige Prozent mehr Gehirnmasse als ihre Artgenossen. Allerdings betrifft der Zuwachs nicht etwa das Kleinhirn als Zentrale für die Steuerung und Koordination von Bewegungsabläufen, sondern das Volumen des Mittelhirns, das um rund 13 Prozent gewachsen ist. Es steht mit der Bewegungskontrolle in Zusammenhang, aber auch mit dem Belohnungssystem.

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