Mit Video auf Brautschau

News: Mit Video auf Brautschau

Wonach sucht sich ein Pfeilschwanzkrebs seinen Paarungspartner aus? Wenn es nach einem Computermodell geht, das simuliert, wie die Neuronen eines Krebsauges auf verschiedene Objekte reagiert, dann ist diese Frage jetzt zu beantworten: Es geht um die richtigen Bewegungen.

Jedes Frühjahr streifen männliche Pfeilschwanzkrebse auf der Suche nach paarungsbereiten Weibchen durch die seichten Bereiche des Ozeans. Wie bei allen Tieren nehmen sie durch ihre Augen nicht einfach passiv ihre gesamte Umgebung auf, sondern für das Überleben wichtige Informationen werden betont. Das kann zum Beispiel durch die Hemmung einzelner Neuronen der Retina geschehen. Untersuchungen einzelner optischer Neuronen haben gezeigt, daß viele Tierarten dadurch besser Kontraste wahrnehmen können. Dies erhöht ihre Fähigkeit, mögliche Beute von einem Hintergrund zu unterscheiden.

Aber nach Robert Barlow war bis heute niemand in der Lage, die Aktivität eines Netzwerkes von optischen Neuronen in ihrer Gesamtheit zu beobachten. Barlow arbeitet als Neurobiologe im Marine Biological Laboratory und an der State University of New York Health Science Center, Syracuse. Er und seine Kollegen simulierten das neuronale Netzwerk, indem sie ein Computermodell des Krebsauges erstellten. In der November-Ausgabe der Proceedings of the National Academy of Sciences zeigen nun „neuronale Bilder”, was Krebse vor ihrem geistigen Auge sehen, wenn sie sich auf der Partnersuche befinden.

Das Computermodell ahmt den Weg der Nervensignale von den Lichtrezeptoren des Auges über die ca. tausend optischen Nerven bis zum Gehirn der Krebs nach. Ermöglicht wurde die Untersuchung durch die Nutzung einer sogenannten „CrabCam”. Dieses ist eine Mini-Videokamera, die auf den Rücken der Krabben befestigt wurde. Außerdem wurde ein einzelnes Neuron des Krebsauges daran angeschlossen. So konnte die Aktivität des Versuchstieres aufgenommen werden, während es sich in seinem Lebensraum unter Wasser bewegte.

Im Labor wurden die Aufnahmen der Kamera digitalisiert und dazu benutzt, einen Computer mit entsprechenden Daten zu füttern. Dieser berechnete die wahrscheinliche Aktivität Hunderter von Neuronen und produzierte eine Reihe von Schnappschüssen, die nach Meinung der Forscher die „neuronalen Bilder” darstellen, die einen Krebs letztendlich vor sich sieht. Die Übereinstimmung zwischen den berechneten Aktivitäten von Neuronen und dem tatsächlichen Verhalten eines einzelnen Neurons betrug bei Freilandversuchen 75% und mehr. Unter Laborbedingungen wurden sogar 95% und darüber erreicht.

Was aber Barlow besonders interessant erscheint, ist, daß „die Augen der Krebse am besten darauf eingerichtet sind, Ojekte zu finden, die die Größe von Krebsen haben und sich auch in der entsprechenden Geschwindigkeit bewegen, während sie bewegungslose Objekte ignorieren.” Also wenig Chancen für schlafende Schönheiten!