Fledermäuse fliegen Akrobaten. Einige drehen, drehen und stürzen wild durch die Abendluft, um Insekten zu fangen. andere führen Flips aus, um zu landen und kopfüber an einer saftigen Frucht zu hängen. Die Heldentaten wirken wie ein schwindelerregend komplexes Manöver für die Muskeln - und für das Gehirn der Fledermäuse. Und es stellt sich heraus, dass diese fliegenden Säugetiere bestimmte Neuronen haben, die ihnen helfen, eine Art dreidimensionalen Kompass zu erzeugen. Noch überraschender ist jedoch, dass die Forscher, die dies entdeckten, auch den Verdacht haben, dass der Mensch über ein ähnliches internes GPS verfügt.
Dies ist kein Kompass in dem Sinne, dass das System Nord von Süd unterscheidet, erklärt Ruth Schuster für Haaretz . Vielmehr hilft es Fledermäusen festzustellen, welcher Weg nach oben, unten und zu beiden Seiten weist.
Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Entdeckung baut auf früheren Arbeiten darüber auf, wie Tiere eine interne Karte ihrer Umgebung erstellen. In den frühen 1970er Jahren haben Forschungen am University College London erstmals richtungsabhängige Neuronen im Hippocampus von Ratten entdeckt - Zellen, die nur dann feuerten, wenn sich die Ratten in einem bestimmten Teil ihres Geheges befanden, berichtet Mo Costandi für The Guardian . Mitte der 1980er Jahre wurden Zellen in Kopfrichtung entdeckt, die feuerten, wenn eine Ratte in eine bestimmte Richtung blickte. In Norwegen ansässige Forscher identifizierten sogenannte Gitterzellen, die abgefeuert wurden, als die Ratte ein Gehege überquerte, und Grenzzellen, die der Ratte helfen, die Ränder ihrer Umgebung im Auge zu behalten. Für ihre Arbeit am 3D-Positionierungssystem des Gehirns wurden drei Forscher mit dem diesjährigen Nobelpreis für Physiologie ausgezeichnet.
Bisher wurde jedoch an Ratten gearbeitet, die notwendigerweise auf den Boden beschränkt sind. Arseny Finklestein und seine Kollegen vom Wiezmann Institute of Science identifizierten die Auf- und Ab-Zellen, die die interne Karte dreidimensional machen. Egyption Fruchtfledermäuse mit drahtlosen Mikroelektroden im Gehirn halfen den Forschern, dies herauszufinden. Costandi schreibt:
Die während des Fluges aufgenommenen Aufzeichnungen bestätigten, dass der neuronale Kompass des Schlägers den Raum in drei Dimensionen codiert. Ungefähr ein Fünftel der Zellen war auf bestimmte Tonhöhenbereiche eingestellt und schoss nur, wenn die Fledermäuse in einem bestimmten Winkel in der vertikalen Ebene flogen, und ungefähr ein Zehntel auf Rollwinkel. Ein signifikanter Anteil der Zellen reagierte auf eine Kombination von Winkeln in der horizontalen und vertikalen Ebene und einige auf Winkel in allen drei Ebenen.
"Und wir glauben nicht, dass unsere Ergebnisse spezifisch für Fledermäuse sind", sagte Finkelstein gegenüber BBC News . Obwohl Ratten und Fledermäuse evolutionär Millionen von Jahren voneinander entfernt sind, haben sie die gleiche Art von Zellen: Ortszellen, Kopfrichtungszellen und Gitterzellen. "Deshalb glauben wir, dass dies auch für den Menschen relevant sein könnte."
Die Zellen können nicht nur wichtig sein, um nicht gegen Dinge zu stoßen, sondern auch, um sich zu erinnern, wo bestimmte Ereignisse passiert sind. "Wir glauben, dass diese Kompass- und Ortungszellen eine Art Gerüst darstellen, an dem wir unsere Erinnerungen festhalten", sagte Finklestien gegenüber Haaetz.com.
Zu verstehen, wie das System beim Menschen funktioniert, könnte erklären, warum beispielsweise Kampfpiloten manchmal Schwindel verspüren und nicht von unten unterscheiden können, schreibt Schuster für Haaretz. Dies gilt auch in weniger lebensbedrohlichen Situationen, beispielsweise wenn Sie nach dem Verlassen der U-Bahn desorientiert sind. Schuld daran ist ein Ausfall Ihrer 3D-Navigationszellen.
