Einfluss von Ernährung auf kindliches Sozialverhalten

Obwohl wir ständig in soziale Interaktionen involviert sind, ist unser Wissen um die korrespondierenden Abläufe im Gehirn sehr begrenzt. So ist zum Beispiel unklar, wie sich die Nahrungsqualität während der Entwicklung des Gehirns auf verschiedene Nervenzellen auswirkt und ob dadurch unser späteres Verhalten geprägt wird. Ernährung und Verhalten sind von Beginn unseres Lebens eng verknüpft sind, zumal Hunger die Ausbildung unserer allerersten Sozialkontakte mit der Bezugsperson vorantreibt. Von Krankheiten wie Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) und Autismus-Spektrum Störungen wissen wir, dass gestörte soziale Kompetenz mit einer veränderten Gehirnentwicklung einhergeht. Studien, die den Einfluss von Ernährung auf neuronale Organisation und Verhalten untersuchen, unterliegen jedoch wesentlichen Einschränkungen: gängige Säugetier-Modellorganismen sind genetisch schwer zu manipulieren, die neuronale Entwicklung findet kaum zugänglich im Mutterleib statt und die Trennung von Jungtier und Mutter beeinträchtigt das Verhalten von Neugeborenen unabhängig von der Nahrung. Wir werden diese Restriktionen umgehen, indem wir einen für die Fragestellung geeigneteren Modellorganismus verwenden: Ranitomeya imitator ist ein Pfeilgiftfrosch, der ein breites Verhaltensspektrum aufweist. Adulte Frösche betreiben eine aufwendige Brutpflege, zu der das Füttern des Nachwuchses mit unbefruchteten Eiern zählt. Die transparenten Kaulquappen zeigen sowohl ein Bettelverhalten gegenüber Erwachsenen als auch aggressives Verhalten gegenüber anderen Kaulquappen. Wir werden uns neueste technische Innovationen aus den Bereichen der Genetik, Neurowissenschaft und Verhaltensforschung zunutze machen, um herauszufinden, ob Nahrung einen Einfluss auf die Entwicklung Hunger-regulierender Nervenzellen hat und wie das Sozialverhalten von Jungtieren davon beeinflusst wird. Das möchten wir durch die Umsetzung folgender Forschungsziele erreichen: (1) Charakterisierung der Entwicklung und Funktion von Nervenzellen, die den Ernährungszustand evaluieren. (2) Beschreibung der Funktion dieser Zellpopulationen in der Regulierung sozialer Verhaltensweisen. Das Projekt wird gezielt die nahrungsbedingte Entwicklung von Nervenzellen in vivo- also am lebenden Tier- über einen längeren Zeitraum verfolgen. Die erlangten Erkenntnisse werden zu unserem Verständnis der Ursache neuropsychiatrischer Krankheiten wie ADHS und autistischen Störungen bei Kindern beitragen.