Schalter der Natur: Mutterliebe macht mutig

Das sind doch ganz gewöhnliche Laborratten, denken Laien, wenn sie einen von Michael Meaneys Versuchsräumen an der McGill University in Montréal betreten. Niedlich, wie die Nager in ihren Käfigen umher wuseln, wie sie sich gegenseitig beschnuppern, putzen, kraulen und lecken oder Mütter mit ihren Kindern kuscheln. Doch der Eindruck täuscht: Manche Ratten sind anders als die anderen. Sie sind aggressiv, ängstlich, reizbar, ungesellig und hypernervös. Andere Versuchstiere zeigen sich besonders mutig, kuschelbereit, freundlich und auch lernfähig.Der Hirnforscher und Verhaltensbiologe Meaney weiß, warum das so ist: Die Mütter der ängstlichen Tiere haben sich in den ersten acht Tagen nach der Geburt nicht ausreichend um die Kleinen gekümmert. Es sind so genannte non licking mothers Mütter, die ihren Nachwuchs nicht lecken.

Die mutigen Tiere hingegen wurden von ihren Müttern besonders gut umsorgt. Dabei spielte es keine Rolle, ob es sich um ihre eigenen Kinder handelte oder nicht: Vertauschten die Forscher die Jungen, wurden immer jene Ratten zu ängstlichen Tieren, deren Mütter sie vernachlässigten ganz egal ob sie mit ihnen verwandt waren oder nicht. Es sind also nicht die Gene, die für die Charakterunterschiede bei den Versuchstieren verantwortlich sind, sondern deren erste Erfahrungen. Die Zeit nach der Geburt scheint eine besonders sensible Phase im Leben einer Ratte zu sein. Offenbar werden hier in den Gehirnzellen entscheidende Weichen gestellt.

Diese Erkenntnis war eigentlich nicht neu, als Meaney und seine Kollegen Ian Weaver und Moshe Szyf ihre Resultate im Jahr 2004 publizierten. Berühmt und viel zitiert wurde die Studie, weil sie als erste zeigte, dass das gegensätzliche Verhalten der Nager sich in Veränderungen des epigenetischen Musters von Gehirnzel-len widerspiegeltdas heißt, bestimmte Gene in den Gehirnzellen waren aktiviert oder angeschaltet, andere waren abgeschaltet.

So genannte licking-and-grooming-Experimente gab es bereits Ende der 1990er Jahre. Sie heißen so, weil die mütterliche Fürsorge bei Ratten denkbar einfach zu messen ist: anhand der Häufigkeit, mit der eine Mutter ihre Jungen leckt und putzt oder krault (grooming). Damit vermittelt sie ihren Jungen Geborgenheit, die sie so dringend brauchen. Denn je geborgener die Kleinen sich fühlen, desto stabiler begegnen sie zukünftigen Bedrohungen und desto ausgeglichener sind sie.

Meaney und Kollegen entdeckten, wie es auf der epigenetischen Ebene (der der genetischen Schalter) funktioniert, dass sich diese Information ins Gehirn einbrennt. Die ersten Erlebnisse beeinflussen in einer wichtigen Gruppe von Hirnzellen das Muster der Methylgruppen an der DNA und die Histonmodifikationen an einem bestimmten Gen. Dadurch kann dieses Gen mehr oder weniger gut abgelesen werden. Und dieses Gen enthält ausgerechnet den Bauplan einer Andockstelle für das Stresshormon Cortisol.

Wie die Kanadier in einem nächsten Schritt zeigten, haben die Jungen der non licking mothers wenig Stresshormon-Andockstellen im Hippocampus, einer Gehirnregion, deren Aufgabe das Erinnern und Verarbeiten von Erfahrungen ist. Dadurch schüttet ihre Hirnanhangdrüse auch schon bei geringen Belastungen ungewöhnlich viele Signale zur Erhöhung des Stresshormonspiegels ins Blut. Der Charakter dieser Tiere wandelt sich, sie werden ängstlich, aggressiv und können mitunter sogar schlechter lernen, weil unter dem Dauerbeschuss des Gehirns mit Cortisol ganz nebenbei sogar die Lernzentren leiden.

Vergleicht man die Genaktivität im Hippocampus der erwachsenen Nachkommen von Ratten, die ihre Jungen besonders viel oder wenig geleckt haben, zeigten sich Meaney zufolge "Unterschiede bei ein paar hundert Genen. Das legt nahe, dass die Intensität der mütterlichen Zuneigung das epigenetische Programm im Gehirn der Nachkommen im großen Stil verändert."

Potenzielle Ansatzpunkte für eine epigenetische Prägung unseres Charakters gibt es genug. Neben den Stresshormonen beein-flussen noch eine Vielzahl weiterer Botenstoffe die Erregbarkeit von Gehirnzellen und damit das Verhalten und die Persönlichkeit von Tier und Mensch. Oxytocin und Vasopressin bestimmen neueren Studien zufolge entscheidend mit, wie sozial sich Säugetiere verhalten. Beide Stoffe "sind assoziiert mit der Entstehung von sozialer Bindung und elterlicher Fürsorge sowie mit der Regulation von Stress, sozialer Kommunikation und emotionaler Zuwendung", weiß Alison Fries, Psychologin von der University of Wisconsin in Madison, USA.

Oxytocin und Vasopressin werden auch als "Kuschelhormone" bezeichnet, weil Säugetiere sie immer dann in größeren Mengen ausschütten, wenn sie mit Artgenossen Zärtlichkeiten austauschen oder freundlich mit ihnen kommunizieren. Psychologen vermuten, dadurch entstünden angenehme Gefühle, die den zweiten Code beteiligter Gehirnzellen auf Dauer verändern. Das stärke die Bindungsfähigkeit und letztlich die Persönlichkeit. Zumindest im Tierversuch ist inzwischen sogar nachgewiesen, dass es positive Folgen hat, wenn die Kuschelhormone besonders gut auf Zuwendung ansprechen.

Dann steigt nämlich die Fähigkeit, soziale Bindungen aufzubauen und beizubehalten. Von Vasopressin zum Beispiel dachte man bisher, es beeinflusse vor allem das männliche Sozialverhalten. Inzwischen ist bewiesen, dass es auch die Intensität reguliert, mit der sich Mütter um ihre Jungen kümmern.

Diese Erkenntnis haben die Neurohormonforscher Oliver Bosch und Inga Neumann von der Universität Regensburg gewonnen. Sie entdeckten, dass ein Mangel an Vasopressin im Gehirn von Rattenmüttern schuld daran ist, wenn sie ihre Kinder nach der Geburt nicht ausreichend umsorgen. Die Forscher blockierten bei einigen Müttern das Vasopressinsystem und machten sie so zu non licking mothers. Eine Verstärkung des Vasopressinsystems hatte den umgekehrten Effekt.

Nun mutmaßen Bosch und Neumann, zu wenig des Botenstoffs könne eine Ursache der so genannten postpartalen Depression bei Menschen sein. Dabei fallen Mütter nach der Geburt ihres Kindes in ein tiefes Stimmungstief und können keinerlei Zuneigung für den Nachwuchs aufbauen.

Zum Glück aber fahren die molekular-biologischen Prozesse zur Ausbildung eines Charakters nicht auf einer Einbahnstraße. Auch das konnte Michael Meaneys Team mit seinen Rattenexperimenten zeigen: Die Forscher gaben den vernachlässigten Tieren chemische Stoffe, die die Histonstruktur sowie das Methylierungsmuster verändern und damit den epigenetischen Code der Hirnzellen. So gelang es ihnen, aus ängstlichen Nagern wieder normale Tiere zu machen. Das ist ein klarer Beleg dafür, dass das ungewöhnliche Verhalten der Tiere tatsächlich auf den zweiten Code zurückzuführen ist.

Der pharmazeutische Weg ist jedoch nicht der einzige, um Versuchstiere wieder mutiger und geselliger zu machen. In einigen Experimenten setzten die Forscher ihre ängstlich-aggressiven Ratten für längere Zeit in eine so genannte "angereicherte Umwelt" (enriched environment). Dort hatten die Tiere viel Platz und Gelegenheit zum stressfreien Spielen, To-ben und Erkunden in anregender, abwechslungsreicher Umgebung mit vielen "Spielsachen". Und dort wurden sie nach und nach wieder normal. Auch wenn die Tiere noch im fortgeschrittenen Jugendalter wieder zu einer fürsorglichen Mutter kommen, die sie eifrig leckt und krault, wandelt sich ihre negative Entwicklung ein Stück weit zurück.

Für die Übertragbarkeit der Tierversuche auf den Menschen sprechen ganz neue Daten der Psychologin Alison Fries. Sie untersuchte Kinder, die von ihren leiblichen Eltern vernachlässigt worden waren und deshalb längere Zeit in Heimen gelebt hatten. Später wurden die Kinder adoptiert und wuchsen in behüteten Verhältnissen auf. Dennoch hatte die mangelnde Fürsorge in ihrer frühesten Kindheit Spuren im Regulationssystem für das Stresshormon Cortisol hinterlassen. "Die schwersten Ablehnungserfahrungen waren verbunden mit den höchsten gemessenen Cortisolspiegeln", schreibt Fries.

Eine Untersuchung aus dem Jahr 2009 zeigt, dass sich traumatische Erlebnisse während der frühen Kindheit sogar auf das Immunsystem auswirken. Elizabeth Shirtcliff von der Princeton University, USA, verglich 80 Kinder im Alter von neun bis 14 Jahren, die zeitlebens in stabilen Verhält-nissen aufgewachsen waren, mit 75 gleichaltrigen Kindern, die einen Teil ihrer frühesten Kindheit im Heim verbracht hatten oder wiederholt körperlicher Gewalt ausgesetzt gewesen waren. Sie stellte fest, dass die Mitglieder der ersten Gruppe signifikant weniger Antikörper gegen Herpes-Simplex-Viren im Blut hatten, obwohl auch die Mitglieder der zweiten Gruppe schon lange in geregelten Verhältnissen lebten. Ein erhöhter Antikörpergehalt gegen dieses Virus gilt als Indikator einer insgesamt geschwächten Krankheitsabwehr.

In dieses Bild passen auch die Forschungsergebnisse des Trierer Psychobiologen Dirk Hellhammer über den Zusammenhang zwischen der psychischen Belastung der Mutter im letzten Schwangerschaftsdrittel und dem späteren Auftreten von Stresserkrankun-gen wie Fibromyalgie.

Sonja Entringer aus dem Trierer Stressforschungszentrum hat in Experimenten mit 43 Studenten gezeigt, dass es uns Menschen prinzipiell ähnlich ergeht wie Meaneys Ratten. Das Stresshormonsystem von Probanden, deren Mütter während der Schwangerschaft psychisch viel verkraften mussten, reagierte in einem psychologischen Stresstest deut-lich anders als das Stresshormonsystem von Testpersonen, deren Mütter eine unbelastete Schwangerschaft hatten.

Der Montrealer Epigenetiker Moshe Szyf muss auf die Frage, ob Eltern sich angesichts der neuen Studien noch mehr bemühen sollten, liebevoll zu ihren Kindern zu sein, lachen. "Menschen sind keine Ratten. Und wir wissen nicht, ob die Evolution uns mit den gleichen Mechanismen ausgestattet hat, wie Nagetiere", antwortet er.

"Ich bin aber überzeugt, dass das Tiermodell bis zu einem gewissen Grad das widerspiegelt, was bei uns Menschen passiert."

Die Erkenntnisse der Forscher untermauern jedenfalls, was sensible Eltern intuitiv schon immer gespürt haben und Psychologen schon oft belegen konnten: Ein Kind entwickelt sich besser, wenn es in einer Umgebung aufwächst, die Geborgenheit und sinnvolle Anregungen aller Art zugleich bietet. Die Epigenetiker decken allmählich auf, welche positiven Prozesse im Gehirn der Kinder angestoßen werden, wenn Erwachsene sie lieb haben, ihnen häufig vorlesen, sich viel mit ihnen unterhalten und sich die Zeit nehmen, so oft es geht mit ihnen zu spielen.

Peter Spork ist Wissenschaftsjournalist und Autor der Frankfurter Rundschau.