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Armin Bahl, Professor für Neurobiologie und Zoologie an der Universität Konstanz erhält einen ERC Starting Grant für sein Projekt „Neuronale Grundlagen der kollektiven Entscheidungsfindung bei Zebrafischen“ [Originaltitel: Neural basis of zebrafish collective decision-making]. Es wird mit 1,5 Mio Euro gefördert. Armin Bahl ist zudem Gruppenleiter am Exzellenzcluster Centre for the Advanced Study of Collective Behaviour und Research Fellow am Zukunftskolleg.

“Für individuelle Tiere ist es schwierig, verhaltensrelevante Informationen aus der natürlichen Umgebung zuverlässig zu erfassen und zu integrieren”, erklärt Bahl. “Aufgrund der begrenzten sensorischen Kapazität von Individuen teilen sich viele Tierarten daher Hinweise und werten sie gemeinsam aus, was es ihnen ermöglicht, komplexe Entscheidungsaufgaben als Gruppe zu lösen.”

Die Verhaltensalgorithmen und neuronalen Mechanismen, die diesen kognitiven Fähigkeiten zugrunde liegen, sind nach wie vor nur unzureichend bekannt. Bei vielen Fischarten basieren diese Verhaltensweisen weitgehend auf dem Sehvermögen, was die Möglichkeit bietet, die zugrunde liegenden allgemeinen Berechnungsprinzipien unter gut kontrollierten experimentellen Bedingungen im Labor zu entschlüsseln. Gleichzeitig wird es möglich, leistungsstarke neurowissenschaftliche Techniken einzusetzen, die neue detaillierte Analysen der neuronalen Schaltkreise ermöglichen, die das Verhalten steuern.

Armin Bahl möchte den juvenilen Zebrafisch als Modellsystem etablieren, da er sich seiner Meinung nach optimal für die Untersuchung kollektiver Entscheidungsfindung eignet: „In diesem mittleren Entwicklungsstadium bieten Zebrafische einen hervorragenden Kompromiss zwischen kognitiven Fähigkeiten und experimenteller Zugänglichkeit. Sie können Informationen zeitlich und räumlich integrieren, sie beginnen sozial zu interagieren, und man kann die Hirnaktivität in intakten Tieren charakterisieren und manipulieren“, sagt er.

Virtual-Reality-Experimente geplant

Mithilfe von Virtual-Reality-Experimenten werden Bahl und sein Team zunächst die algorithmischen Regeln untersuchen, nach denen junge Zebrafische Entscheidungen treffen, wenn sie in heterogenen Gruppen schwimmen. Anschließend möchte der Neurobiologe die mit diesem Verhalten verbundene Gehirnaktivität charakterisieren.

„Die von mir vorgeschlagene Forschung an jungen Zebrafischen wird zum ersten Mal wichtige Einblicke in die Verhaltensalgorithmen und neuronalen Mechanismen liefern, mit denen einzelne Tiere und Tierkollektive sensorische Informationen aufnehmen und komplexe Entscheidungen treffen“, fasst Bahl zusammen, für den der Preis eine „unglaublich glückliche Überraschung“ ist. „Ich fühle mich zutiefst geehrt, diesen prestigeträchtigen Preises, der es meiner Gruppe ermöglichen wird, neue Wege zu beschreiten und aufregende neurowissenschaftliche Perspektiven komplexer Entscheidungen und Entscheidungsfindungen von kollektivem Verhalten zu erforschen.“