Wie Aggression entsteht: Wenn neuronale Schaltkreise umfunktioniert werden

Wie entstehen im Laufe der Evolution neue Verhaltensweisen?

In einer neuen Studie, die in Nature veröffentlicht wurde, zeigen Forschende aus unseren Arbeitsgruppen „Neural Information Flow“ und „Genetics of Behavior“, wie sich räuberisches Verhalten bei Fadenwürmern entwickelt hat. Entscheidend dabei: Nicht neue Nervenzellen sind entstanden, sondern bestehende neuronale Schaltkreise wurden neu genutzt.

Um das zu untersuchen, verglich das Team den friedlich lebenden Bakterienfresser Caenorhabditis elegans mit seinem räuberischen Verwandten Pristionchus pacificus. Mithilfe von maschinellem Lernen, Genetik und Neurobiologie konnten die Forschenden aggressives Verhalten in verschiedene, klar unterscheidbare Verhaltenszustände aufteilen. Dabei zeigte sich, dass zwei chemische Botenstoffe im Gehirn, Octopamin und Tyramin, gegensätzlich wirken: Gemeinsam bestimmen sie, ob der Wurm ruhig bleibt oder in einen räuberischen Zustand übergeht.

Die Studie macht deutlich, dass die Evolution vorhandene neuronale Schaltkreise umfunktionieren kann. Durch eine neue Ausrichtung dieser chemischen Signale entstand eine neue Jagdstrategie – ohne dass sich die Anzahl der Nervenzellen veränderte.

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