Wissenschaftler der Freien Universität Berlin (FUB) sind der Entschlüsselung der molekularen Grundlagen des Lernens einen Schritt näher gekommen. Schlüssel dazu war die Entdeckung eines Gens für operante Konditionieren in der Fruchtfliege Drosophila.

"Das war eine große Überraschung, denn bisher sind wir davon ausgegangen, dass dafür die gleichen Gene wie fürs klassische Konditionieren verantwortlich sind", erläutert Björn Brembs, Experte für Neurobiologie an der FUB. Die Ergebnisse könnten helfen, die Prozesse bei Suchtverhalten besser zu verstehen.

Verhaltensforscher unterscheiden seit 80 Jahren zwei Lernformen: das klassische und das operante Konditionieren. Der Begriff der klassischen Konditionierung wurde von dem russischen Mediziner Iwan Pawlow geprägt. Dieser trainierte seine Hunde so, dass diese schon auf einen Klingelton mit vermehrtem Speichelfluss reagierten, wenn dieser akustische Reiz regelmäßig der Fütterung vorausging. 20 Jahre später brachte der amerikanische Psychologe Burrhus Skinner Ratten bei, durch Drücken eines Hebels an Futter zu kommen - und prägte den Begriff der so genannten operanten Konditionierung.

Bisher nahm die Wissenschaft an, dass bei beiden Lernformen eine bekannte Gruppe von Lern-Genen eine Rolle spielt. Diese These konnte jetzt von Brembs und seinem Team widerlegt werden. Dazu untersuchten sie genetisch veränderte Fruchtfliegen, bei denen das Enzym Proteinkinase C gehemmt war, das in Zellen eine Vielzahl von Veränderungen regelt. In einer Art Flugsimulator wurden die Fliegen unterschiedlichen äußeren Einflüssen ausgesetzt. Die Forscher konnten dabei zeigen, dass die Versuchstiere aktiv erlernen, sich in einer bestimmten, für sie vorteilhaften Weise zu verhalten. Als weitergehenden Schritt wurde das rein operante Lernen (Verhaltenslernen) untersucht. Dafür verzichteten die Forscher auf den äußeren Reiz. Die Fliegen erhielten jedoch einen Hitzestoß, wenn sie ihren Körper versuchten nach rechts zu drehen.

Brembs fand heraus, dass die genveränderten Fliegen zwar ein sehr gutes konditioniertes Lernverhalten an den Tag legten, im abschließenden Test zum Verhaltenslernen jedoch keinerlei Lerneffekt aufzeigten. Das Team vermutet, dass der operante dem so genannten Gewohnheitslernen zugrunde liegt. Bisher wurde die Auffassung verfolgt, dass alle Formen des operanten Lernens durch die bekannten Lerngene bestimmt werden. "Unsere Untersuchungen zeigen, dass die Lerngene beim reinen Verhaltenslernen aber keine Rolle spielen", sagt Brembs.

Noch sind sich die Berliner Forscher aber nicht sicher, ob sich die Forschungsergebnisse auch auf den Menschen übertragen lassen. "Andere Wissenschaftler haben unabhängig von uns gerade auch bei der Meeresnacktschnecke Hermissenda crassicornis derartiges Lernverhalten nachweisen können", erzählt Brembs. Da die bislang bekannten Lerngene sowohl bei Fruchtfliege und Meeresnacktschnecke aber auch beim Menschen fürs Lernen verantwortlich sind, hofft man die Forschungsergebnisse auch auf den Menschen übertragen zu können. Sollte dies möglich sein, hofft Brembs damit das zwanghafte Verhalten bei Suchtkranken behandeln zu können. "Wir können zwar nicht äußere Einflüsse abschalten, doch könnten Suchtentstehen verlangsamen oder aufhalten.", meint Brembs.