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Donnerstag, 25.05.2017
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Tauben wählen „Spatz in der Hand“

Hirnzellen reagieren auf Belohnung und Wartezeit

10.000 Dollar sofort oder 100.000 in zehn Jahren? Die meisten Menschen würden sich für ersteres entscheiden. Ebenso wie Tiere wählen wir eher die kleine Belohnung als auf eine größere zu warten, wenn die Wartezeit vor der großen Belohnung zu lange dauert. „Schuld“ an diesem Verhalten, das oft keine optimalen Gewinne verspricht, sind Nervenzellen des Frontalhirns. Sie reagieren sowohl auf die Größe der Belohnung als auch auf die Wartezeit, bis wir sie bekommen. Das haben jetzt Biopsychologen der Ruhruni Bochum (RUB) zusammen mit Kollegen der Universität von Otago, Dunedin, Neuseeland in einer Studie mit Tauben herausgefunden.
Forschungsobjekt Taube

Forschungsobjekt Taube

Wenn's ums Geld geht, glauben wir, rational zu entscheiden: Gewinne sollen möglichst maximiert, Kosten minimiert werden. Tatsächlich ist es mit der kühlen Rechnerei aber nicht so weit her. "Menschen entscheiden häufig impulsiv, lehnen zum Beispiel ein für sie gewinnträchtiges, aber trotzdem unfaires Angebot ab, wenn sie mit ihrer Ablehnung den Anbieter für seine Ungerechtigkeit bestrafen können, oder wählen einen schnellen kleinen Gewinn, anstatt auf einen großen länger zu warten", erklärt Tobias Kalenscher von der RUB. Genau so verhalten sich die meisten Tiere.

Wartezeit bestimmt die Wahl


Um den Grund dafür herauszufinden, experimentierte der Biopsychologe mit Tauben. Er konfrontierte sie mit zwei Pickscheiben. Pickten sie die eine, erhielten sie eine kleine Belohnung, pickten sie die andere, bekamen sie eine große. So lange die Wartezeiten bei beiden Scheiben gleich waren, wählten die Tiere stets die größere Belohnung. Dann verlängerte Kalenscher die Wartezeit auf die größere Belohnung. "Bis zu einem gewissen Punkt wählten die Tauben weiterhin die größere Belohnung, doch irgendwann entschieden sie sich doch für die kleine", erklärt er. Die Länge der Wartezeit, ab der sich die Tiere umentschieden, war individuell sehr unterschiedlich zwischen zweieinhalb und über 28 Sekunden.

Nervenzellen reagieren auf Größe und Zeitpunkt der Belohnung


Um zu untersuchen, warum die Tauben sich so verhalten, nahm Tobias Kalenscher die Vorgänge im Gehirn der Tiere näher unter die Lupe. Mit mehreren Elektroden leitete er während des Experiments die Aktivität einzelner Nervenzellen im Frontalhirn der Tiere ab. "Von dieser Hirnregion war bisher nur unspezifisch bekannt, dass sie bei der Erwartung und Reaktion auf Belohnung eine Rolle spielt, fraglich war jedoch, auf welche Weise sie dies tut", so Kalenscher. Sein Ergebnis: Die Neurone des Frontalhirns reagieren sowohl auf die Größe der Belohnung als auch auf die Wartezeit.


"Sobald die Tauben auf die Scheibe gepickt hatten, feuerten die Nervenzellen", erklärt Kalenscher in der Fachzeitschrift "Current Biology". "Aber je länger die Wartezeit war, desto geringer war ihre Aktivität, und zwar von Anfang an, d.h. die Tauben hatten gelernt, wie lange sie warten mussten und nahmen diese Wartezeit vorweg." An dem Punkt, an dem die Aktivität der Nervenzellen bei großer Belohnung durch die lange Wartezeit geringer wurde als bei der sofortigen kleineren Belohnung, entschieden sich die Tiere für die kleine Belohnung. Die Neurone schienen also die subjektive Interpretation der erwarteten Belohnung unter Berücksichtigung der Belohnungshöhe und Wartezeit zu kodieren.

Rückschlüsse auf Krankheitsursachen


"Diese Ergebnisse sind besonders interessant im Zusammenhang mit Erkrankungen wie dem Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom, Spielsucht, Drogenmissbrauch oder Hirnschäden in diesem Bereich", so Tobias Kalenscher. Den Betroffenen ist ein besonders impulsives Verhalten gemein, sie tolerieren weniger lange Wartezeiten als gesunde Menschen.
(idw - Ruhr-Universität Bochum, 12.04.2005 - DLO)
 
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