Mag. Silvia Stefan-Gromen

Ähnlich wie beim Menschen sieht das Gesicht einer Maus ganz anders aus, wenn sie etwas Süßes oder etwas Bitteres probiert oder ängstlich ist. Mit dieser neuen Möglichkeit, Gefühle von Mäusen messbar zu machen, können Neurobiolog*innen nun grundlegend erforschen, wie Emotionen im Gehirn entstehen und verarbeitet werden.

Messbarkeit von Emotionen

Mit Methoden der maschinellen Bildverarbeitung konnten die Forscher fünf emotionale Zustände zuver-lässig aus den Gesichtern von Mäusen herauslesen: Freude, Ekel, Unwohlsein, Schmerz und Angst waren für den Computeralgorithmus eindeutig zu unterscheiden. Er konnte sogar die relative Stärke dieser Emotionen messen. Die Studie zeigt, dass der Gesichtsausdruck einer Maus tatsächlich nicht einfach nur eine Reaktion auf die Umwelt ist, sondern den emotionalen Wert des Reizes reflektiert, der diesen Gesichtsausdruck ausgelöst hat.

„Mäuse, die eine Zuckerlösung schleckten, zeigten bei Hunger viel freudigere Gesichtsausdrücke, als wenn sie satt waren“, erklärt Nadine Gogolla, die Leiterin der Studie. Außerdem zeigten Mäuse, die eine leicht salzige Lösung probiert hatten, einen „zufriedenen“ Gesichtsausdruck, während eine sehr salzige Lösung eine „angeekelte“ Mimik hervorrief. Aus diesen und weiteren Versuchen schließen die Forscher*innen, dass die Mimik unabhängig vom sensorischen Reiz tatsächlich den inneren individuellen Charakter einer Emotion widerspiegelt.

Emotionen werden jedoch nicht nur durch Reize aus der Umgebung hervorgerufen – sie entstehen durch Prozesse im Gehirn selbst. Daher prüfen die Forscher*innen nun, wie die Nervenzellaktivität in verschiedenen Gehirnregionen die Maus-Mimik beeinflusst. Tatsächlich konnten die Neurobiolog*innen verschiedene emotionale Gesichtsausdrücke hervorrufen, wenn sie einzelne Regionen des Gehirns aktivierten, die bekannterweise am Entstehen von Emotionen beteiligt sind.

Abläufe im Gehirn verstehen

Der größte Vorteil, den die Entdeckung der Maus-Mimik mit sich bringt, ist die Möglichkeit, nun die genauen Abläufe im Gehirn hinter den Emotionen zu verstehen. „Mit der von uns entwickelten computergestützten Gesichtsausdrucksanalyse können wir nun im Bruchteil einer Sekunde die Intensität und Art einer Emotion messen und sie mit der Aktivität in relevanten Gehirnregionen vergleichen“, so Nejc Dolensek, Erstautor der Studie.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass es zumindest in der Inselrinde „Emotionsneuronen“ gibt, die spezifische Empfindungen widerspiegeln. „Durch das Auslesen der Gesichtsausdrücke können wir nun im Tiermodell der Maus grundlegend untersuchen, durch welche Prozesse im Gehirn Emotionen entstehen“, erklärt Nadine Gogolla. „Dies ist eine extrem wichtige Voraussetzung, um Emotionen sowie mögliche Störungen in deren Verarbeitung zu erforschen, wie zum Beispiel bei Angststörungen oder Depression.“

Link: www.mpg.de