Die männlichen Obstfliegen zeigen ein faszinierendes Verhaltensmuster, bei dem sie Bedrohungen völlig ignorieren, wenn sie sich auf Balz- und Paarungsrituale einlassen. Forschungen der Universität Birmingham haben gezeigt, dass diese Fliegen, die vom Paarungsdrang getrieben werden, auf Umweltbedrohungen nicht mehr reagieren. Während sie in den frühen Phasen der Balz potenzielle Bedrohungen erkennen können, wird ihre Aufmerksamkeit, je näher die Paarung rückt, ausschließlich auf die Weibchen gerichtet. Dieses Phänomen ist hauptsächlich mit einem plötzlichen Anstieg des Dopaminspiegels im Gehirn der Fliegen verbunden, der ihre sensorischen Bahnen blockiert, die sonst für die Gefahrenwahrnehmung verantwortlich wären.

Neurobiologische Forschungen zeigen, dass Dopamin eine entscheidende Rolle bei diesen Wahrnehmungsänderungen bei Obstfliegen spielt. Mit fortschrittlichen Bildgebungstechniken wie der Zwei-Photonen-Mikroskopie verfolgten Wissenschaftler die neuronale Aktivität bei Fliegen während der Balzphasen. Als sie eine künstliche Bedrohung, wie einen simulierten Fressfeind, erzeugten, reagierten die Fliegen in den frühen Phasen der Balz schnell mit Fluchtverhalten. Doch je näher die Paarung rückte, desto geringer wurde ihre Fähigkeit, Gefahr zu erkennen, und Dopamin übernahm eine dominante Rolle bei der Entscheidungsfindung.

Dieses Phänomen ist nicht nur bei Obstfliegen einzigartig. Ein ähnlicher Mechanismus könnte möglicherweise auch bei anderen Tierarten, einschließlich des Menschen, Anwendung finden. Forscher deuten darauf hin, dass es sich um einen universellen Motivationsmechanismus handelt, bei dem Dopamin, auch bekannt als Glückshormon, als eine Art Filter wirkt, der alle externen ablenkenden Faktoren blockiert, wenn wir uns einem Ziel nähern. Ein Wanderer, der sich nahe des Gipfels eines Berges befindet, könnte beispielsweise keine Veränderungen der Wetterbedingungen oder andere Gefahren bemerken, weil er so auf das Erreichen seines Ziels fokussiert ist.

Leitforscherin Dr. Carolina Rezaval erklärte, wie Dopamin eine Schlüsselrolle dabei spielt, wie das Gehirn zwischen Belohnung und Risiko ausbalanciert. In den frühen Phasen, wenn die Belohnung weit entfernt ist, achtet das Gehirn der Fliege weiterhin auf Bedrohungen. Je näher die Paarung rückt, desto mehr aktiviert Dopamin neuronale Bahnen, die die Sensibilität für Bedrohungen reduzieren und der Fliege ermöglichen, sich ausschließlich auf die Paarung zu konzentrieren.

Das Experiment zeigte auch, dass bestimmte Neuronen im Gehirn der Fliegen, die mit Serotonin in Verbindung stehen, eine Rolle in den frühen Phasen der Balz spielen. In diesen Phasen, wenn eine Bedrohung vorhanden ist, hilft Serotonin den Fliegen, Risiken abzuschätzen und die Balz vorübergehend zu unterbrechen, um Gefahr zu vermeiden. Doch je mehr Dopamin die Kontrolle übernimmt, desto mehr blockiert es die Funktionen von Serotonin, und die Fliegen werden sich der potenziellen Bedrohungen nicht mehr bewusst.

Diese Entdeckung könnte weitreichende Auswirkungen auf das Verständnis der Entscheidungsfindung bei verschiedenen Arten haben. Dopamin, der Neurotransmitter, der für das Gefühl der Belohnung verantwortlich ist, könnte eine ähnliche Rolle bei Säugetieren und sogar beim Menschen spielen, in Situationen, in denen Risiken und Belohnungen abgewogen werden. Während viele Tierarten bei Bedrohungen auf Überlebensinstinkte zurückgreifen, haben Obstfliegen gezeigt, dass sie bei der Paarung den reproduktiven Erfolg über das Überleben stellen.

Forscher verwendeten fortschrittliche Technologien wie die Zwei-Photonen-Mikroskopie, um zu verfolgen, welche Neuronen im Gehirn während der Balz aktiviert wurden. Durch diese Technik konnten sie beobachten, wie verschiedene neuronale Bahnen aktiviert werden, wenn die Obstfliege sich der Paarung nähert. In den frühen Phasen würden sensorische Neuronen, die für die Erkennung von Bedrohungen verantwortlich sind, wie Schatten, die einen Fressfeind simulieren, schnell eine Fluchtreaktion auslösen. Doch je weiter die Balz fortschreitet, desto dramatischer ändern sich die Gehirnaktivitäten, wobei Dopamin eine zentrale Rolle übernimmt, sensorische Neuronen blockiert und die Aufmerksamkeit ausschließlich auf das Weibchen lenkt.

Die Forschungsergebnisse zeigen viel darüber, wie die Gehirne von Obstfliegen Entscheidungen in Bezug auf Überleben und Fortpflanzung treffen. Wissenschaftler glauben, dass ähnliche Mechanismen bei vielen anderen Tierarten und sogar bei Menschen vorhanden sein könnten. Dopamin ist bereits für seine Rolle in der Motivation beim Menschen bekannt, und diese Forschung bestätigt seine entscheidende Rolle bei der Entscheidungsfindung unter Druck.

Diese Forschung, die in Zusammenarbeit mit mehreren renommierten Universitäten, einschließlich der Freien Universität Berlin und der Universität Sheffield, durchgeführt wurde, bietet neue Einblicke in die Art und Weise, wie das Gehirn Belohnung und Risiko ausbalanciert. Finanzierte von der Europäischen Forschungsrats und dem Wellcome Trust, wirft diese Forschung neue Fragen darüber auf, wie verschiedene Arten Entscheidungen im Kontext von Überleben und Fortpflanzung treffen. Durch weitere Forschungen planen die Wissenschaftler, zu untersuchen, ob dieser Mechanismus auch bei anderen Arten, einschließlich Säugetieren und sogar Menschen, vorhanden ist.

Quelle: University of Birmingham