Die Neurowissenschaftlerin Ayuno Nakahashi hat ein dreijähriges Stipendium des Human Frontier Science Program erhalten und gehört damit zu den nur 11 Prozent erfolgreichen Kandidat*innen für diesen international hochrenommierten Preis. Sie wird am Deutschen Primatenzentrum – Leibniz-Institut für Primatenforschung soziale Interaktionen und Entscheidungsfindung bei Rhesusaffen untersuchen, die Grundlagen für das Verständnis von neurologischen Zuständen, wie sie beispielsweise bei Autismus auftreten.
Soziale Interaktionen sind ein grundlegender Bestandteil unseres täglichen Lebens. Wir müssen die Absichten, Überzeugungen und Handlungen unseres Gegenübers verstehen, wenn wir unseren Alltag erfolgreich meistern wollen. Wenn es uns nicht gelingt, soziale Signale zu deuten, kann dies dauerhaften sozialen Stress verursachen. Doch wie unser Gehirn Interaktionen verarbeitet, Signale liest und Entscheidungen trifft, ist noch lange nicht vollständig geklärt. Hier setzt das Projekt von Ayuno Nakahashi an. In einer neuartigen Versuchsumgebung, in der sich die Affen frei bewegen können, wird sie beobachten, wie die Tiere bei der Nahrungssuche interagieren und gleichzeitig auch die Aktivität der Nervenzellen im Gehirn während der Handlungsplanung und -ausführung aufzeichnen.
"Der Göttingen Campus ist ein idealer Ort für dieses Projekt", sagt Nakahashi, die auch Mitglied des Sonderforschungsbereichs 1528 Kognition der Interaktion ist. Das Deutsche Primatenzentrum hat kürzlich ein einzigartiges Labor eingerichtet, den Exploration Room, in dem zwei Partnertiere gleichzeitig frei herumlaufen und verschiedene experimentelle Geräte erkunden können. „Obwohl die Tiere nicht eingeschränkt sind, haben wir volle experimentelle Kontrolle, können die Hirnaktivität drahtlos aufzeichnen und KI-basierte Aktionserkennungstools verwenden“, sagt Nakahashi. Im späteren Verlauf des Projekts wird die Neurowissenschaftlerin mit Informatikern vom Campus Institute Data Science der Universität Göttingen zusammenarbeiten. „Die engen und etablierten Kooperationen zwischen verschiedenen Disziplinen, einschließlich Verhaltensbiologie, Psychologie und computergestützter Neurowissenschaft, wird ein riesiger Vorteil sein“, sagt Nakahashi.
Mit diesem Projekt schließt sich Ayuno Nakahashi einer neuen Richtung in den Neurowissenschaften an, die sich von konventionellen Forschungsmethoden löst. Traditionell wurden Tiere einzeln getestet, wenn sie nach mehreren Monaten Training daran gewöhnt worden waren, sich in ein festgefügtes Versuchssetting zu begeben. Neue Techniken, die die Aktivität von Nervenzellen im Gehirn drahtlos aufzeichnen können, ermöglichen jetzt die Analyse von viel natürlicheren Szenarien, beispielsweise die Interaktion zweier Tiere bei der Nahrungssuche. „Das ist etwas sehr Neues und besonders aufregendes“, sagt Nakahashi.
„Weil Rhesusaffen dem Menschen evolutionär sehr nahestehen, hoffe ich, dass meine Ergebnisse letztendlich dazu beitragen werden, neuronale Auffälligkeiten wie die Autismus-Spektrum-Störung besser zu verstehen.“ Menschen mit Autismus-Spektrum-Störung fällt es schwer, soziale Signale zu deuten, was zu häufigen Missverständnissen und erheblichem Stress führen kann.
Das Human Frontier Science Program
Das Human Frontier Science Program finanziert interdisziplinäre Projekte in den Lebenswissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Forschungsarbeiten, die bestehende Paradigmen in Frage stellen und neue Ansätze und Techniken einsetzen. Das Stipendium ist sehr prestigeträchtig und kompetitiv, nur elf Prozent der Antragsteller*innen haben in diesem Jahr eine Förderung erhalten.