Die Natur ist von faszinierenden Interaktionen zwischen Organismen geprägt – dieses Prinzip findet sich dabei auch auf der individuellen Ebene wieder: Lebewesen werden von Mikroben besiedelt, die teilweise wichtige Funktionen für sie übernehmen. In den letzten Jahren wurde dabei die komplexe Bedeutung der menschlichen Darmflora immer deutlicher. Es zeigte sich, dass die Mikrobengemeinschaften in uns neben zahlreichen körperlichen Wirkungen auch Hirnfunktionen beeinflussen: Bestimmte Merkmale des menschlichen Mikrobioms wurden etwa mit der Entwicklung von Demenzerkrankungen oder Depressionen in Verbindung gebracht. Die Bedeutung dieser sogenannten Darm-Hirn-Achse ist deshalb momentan ein wichtiges Forschungsfeld.
Im Fokus der Studie eines Teams aus chinesischen und britischen Forschern stand nun allerdings nicht der Mensch, sondern die Hummel (Bombus terrestris). Aus früheren Studien ist bereits bekannt, dass auch Insekten wie Bienen und Hummeln eine Darmflora besitzen, deren Zusammensetzung sich offenbar auf unterschiedliche Körperfunktionen auswirken kann. Zudem zeigten zahlreiche Untersuchungen, dass die lange für eher simpel gehaltenen Insekten zu teils erstaunlichen kognitiven Leistungen fähig sind. So wurde auch dokumentiert, wie gut Hummeln lernen und wie sinnvoll sie ihr Gedächtnis anschließend bei der Futtersuche einsetzen können.
Darm-Hirn-Achse bei Hummeln?
Für die Erforschung der Darm-Hirn-Achse ist zudem ein spezieller Aspekt bei den Hummeln interessant, erklären die Forscher: Sie besitzen im Vergleich zu Säugetieren eine eher einfach zusammengesetzte Gemeinschaft von Darmmikroben, was sie zu einem idealen Modell macht, um die Rolle spezifischer Darmbakterien bei der Kognition zu untersuchen. „In dieser Studie haben wir nun ausgelotet, inwieweit spezifische Darmmikroben mit kognitiven Unterschieden zwischen einzelnen Hummeln verbunden sein könnten“, schreiben die Forscher.
Um zunächst die individuellen Gedächtnisleistungen von Hummeln zu erfassen, führten sie Tests mit verschiedenfarbigen Kunstblumen durch: Bei fünf Farben fanden die Versuchstiere eine süße Zuckerlösung vor, bei fünf anders kolorierten Blüten war der Saft hingegen mit einer bitter schmeckenden Substanz vergällt. Wie sich zeigte, konnten die Versuchstiere die Bedeutung der Farbe lernen: Sie flogen zu den positiv assoziierten Kunstblumen und mieden Versionen mit einer Farbe, bei der sie zuvor Negativerfahrungen gemacht hatten. Drei Tage später konfrontierten die Forscher die markierten Hummeln dann erneut mit dem farbenfrohen Kunstblumen-Sortiment und erfassten, inwieweit sie sich an das Erlernte noch erinnerten. Parallel dazu untersuchten sie durch genetische Methoden die Zusammensetzung der Darmbakterien bei den Versuchstieren.
