Neuer Ansatz zur Erforschung von Entscheidungsprozessen im Gehirn

Mit neurowissenschaftlichen Untersuchungen an der stirnseitigen Hirnregion sollen die Ursachen kognitiver Störungen, wie sie beispielsweise bei der Schizophrenie auftreten, erforscht werden. Das Gesuch für eine tierexperimentelle Studie mit neuartigem Ansatz wurde vom kantonalen Veterinäramt auf Antrag der Tierversuchskommission bewilligt. Dagegen hatte eine Minderheit der kantonalen Tierversuchskommission rekurriert. Der Regierungsrat hat nun diesen Rekurs abgewiesen und das Gesuch bestätigt.

Der präfrontale Cortex ist der Gehirnteil, der dem Menschen viele seiner kognitiven Fähigkeiten erlaubt. Forschende vom Institut für Neuroinformatik der Universität Zürich und der ETH Zürich wollen nun mittels neuentwickelter Methode die komplexen Nervennetze im präfrontalen Cortex und ihr Zusammenspiel aufschlüsseln. Auf dieser Grundlage versprechen sich die Wissenschaftler wegweisende Ansätze für die künftige Behandlung von psychischen Erkrankungen.

Die Universität und die ETH Zürich begrüssen den Entscheid des Regierungsrates des Kantons Zürich, der den Rekurs gegen die Gesuchsbewilligung des Veterinäramtes abgewiesen und die Bewilligung für die Studie bestätigt hat. Der Entscheid ist allerdings noch nicht rechtskräftig.

«Für die Prüfung neuer Ansätze bei Krankheiten wie etwa Schizophrenie oder bipolare Störungen sowie die Entwicklung neuer Therapien, ist ein besseres und grundlegendes Verständnis der Funktionsweise des Gehirns unabdingbar», sagt Prof. Christoph Hock, Prorektor für Medizin und Naturwissenschaften der Universität Zürich. Trotz modernster bildgebender Verfahren ist die Abbildung von Prozessen im menschlichen Gehirn gegenüber tierexperimentellen Techniken nach wie vor sehr limitiert. Deshalb gehen viele Erkenntnisse, wie der menschliche präfrontale Cortex funktioniert, auf Studien mit nicht-menschlichen Primaten zurück, da sie neben dem Menschen und Menschenaffen als einzige über einen ähnlich strukturierten präfrontalen Cortex verfügen.

Wichtige Erkenntnisse über das Entscheidungsverhalten

In der Studie sollen an Makaken das Entscheidungsverhalten und die zugrundeliegenden neuronalen Prozesse untersucht werden. Dabei lösen drei Tiere Verhaltensaufgaben, wie sie bei Menschen zur Untersuchung von psychischen Erkrankungen angewendet werden. Gleichzeitig wird die Aktivität des präfrontalen Cortex’ gemessen und mit einem neuentwickelten Algorithmus analysiert. «Aufgrund der sehr ähnlichen Hirnstrukturen von Mensch und Affe können wir mit diesen neurowissenschaftlichen Erkenntnissen auf die Abläufe im menschlichen Gehirn schliessen», erläutert Prof. Valerio Mante, der das Forschungsprojekt leitet.

Grosse Bedeutung für Forschungsplatz Schweiz

«Die Studie knüpft an die früheren, zukunftsweisenden Forschungsarbeiten des Gesuchstellers an der Stanford University an und ist für die Universität Zürich als anerkanntes Zentrum für Hirnforschung sowie den Forschungsplatz Schweiz von grosser Bedeutung», sagt Prof. Christoph Hock. Er weist zudem daraufhin, dass die Tierhaltung und die Tierstudie regelmässig vom kantonalen Veterinäramt und der Tierversuchskommission sowie von den Tierschutzbeauftragten der UZH kontrolliert werden.

Policy der Universität Zürich und der ETH Zürich zur tierexperimentellen Forschung

Die Universität Zürich und die ETH Zürich sind sich der grossen Verantwortung bewusst, die mit jeder tierexperimentellen Forschung einhergeht. Sie regeln diese mit strengen Policies, die sich auf die Grundsätze von «swissuniversities» und auf die Schlüsselpositionen der «Basler Deklaration» sowie die Umsetzung der 3R-Prinzipien «Replace, Reduce, Refine» (Vermeiden, Verringern, Verbessern) stützen. Darum wird in die geplante Studie nur die kleinstmögliche Anzahl Tiere eingebunden (Reduce) und die Belastung für die Tiere auf ein Minimum reduziert (Refine).

Ziele der neurowissenschaftlichen Untersuchungen

Die Hirnforschung versucht, die Abläufe im Gehirn besser zu verstehen und damit auch die Ursachen von schwerwiegenden psychischen Krankheiten wie Schizophrenie oder bipolaren Störungen. Bei Betroffenen von Schizophrenie und bipolaren Störungen können kognitive Fähigkeiten wie Entscheidungsverhalten, Arbeitsgedächtnis und kognitive Kontrolle schwer beeinträchtigt sein. Es ist für sie etwa schwierig, Reize kontextbezogen einzuordnen, zu priorisieren und wichtige von unwichtigen Reizen zu unterscheiden. Die Lebensqualität der Patienten und Patientinnen ist stark eingeschränkt. Herkömmliche medikamentöse Therapien sind nach wie vor unbefriedigend und bringen teilweise massive Nebenwirkungen mit sich.

Website Forschung mit Tieren