Wissenschaftler haben gelernt, in den Köpfen von Mäusen zu lesen

Wissenschaftler der Champalimaud-Stiftung in Portugal haben bewiesen, dass dies möglich ist - zumindest im Fall von Mäusen. Eine neue, in Nature Neuroscience veröffentlichte Studie zeigt, dass die Denkstrategien von Nagetieren durch kleinste Gesichtsausdrücke "entschlüsselt" werden können.

Diese Entdeckung könnte die Ansätze in der Gehirnforschung und Neurodiagnostik radikal verändern. Wie die Autoren anmerken, kann man durch die Schnauze einer Maus genauso viele Informationen über ihre "Gedanken" erhalten wie durch die Beobachtung von Dutzenden von Neuronen.

"Wir waren erstaunt: Die Bewegungen der Schnauze liefern ebenso viele Hinweise auf den Denkprozess wie die neuronalen Signale", sagt Zachary Meinen, einer der Autoren der Studie und wissenschaftlicher Mitarbeiter der Champalimaud-Stiftung. - "Dies öffnet die Tür zur nicht-invasiven Hirnforschung. Aber es wirft auch die Frage nach der geistigen Privatsphäre im Zeitalter der Videoüberwachung auf."

In einer früheren Studie aus dem Jahr 2023 bat das Team Mäuse, eine Aufgabe zu lösen, bei der sie sich für eine von zwei Wasserquellen entscheiden mussten, von denen eine gelegentlich eine süße Belohnung ausschüttete. Um diese zu erhalten, mussten die Mäuse Wahlstrategien entwickeln.

"Wir wussten, dass die Mäuse verschiedene Ansätze zur Lösung der Aufgabe verwenden konnten und konnten die gewählte Strategie anhand ihres Verhaltens erkennen", erklärt Fanny Cazette, Hauptautorin der Studie, die jetzt am CNRS und an der Universität Aix-Marseille arbeitet.

Unerwartet für die Forscher war jedoch, dass alle möglichen Strategien gleichzeitig in den Gehirnen der Mäuse repräsentiert waren, auch wenn nur eine davon in einem bestimmten Moment verwendet wurde. Das brachte die Forscher auf einen Gedanken: Könnten die gleichen verborgenen Strategien auch in der Mimik zu sehen sein?

Das Team zeichnete die Gesichtsbewegungen und die neuronale Aktivität der Mäuse synchron auf und analysierte die Daten dann mit Algorithmen des maschinellen Lernens. Das Ergebnis war überraschend: Die Mimik der Mäuse spiegelte ihre Denkprozesse ebenso wider wie ihre Gehirnaktivität.

Außerdem stellte sich heraus, dass verschiedene Mäuse ähnliche Mimikmuster zeigten, wenn sie dieselben Strategien verwendeten. Das bedeutet, dass bestimmte "Gedanken" stereotype Gesichtsausdrücke haben können - genau wie Emotionen.

"Es ist wie eine universelle Sprache der Mimik, die nur Gedankenprozesse und nicht Gefühle widerspiegelt", sagte Davide Reato, Mitautor der Studie von der Universität Aix-Marseille.

Nach Ansicht der Autoren könnten die Ergebnisse zu einer Revolution in der Hirnforschung führen - unter Verwendung herkömmlicher Videos. Dies ist insbesondere für die Erforschung von neurodegenerativen Erkrankungen und Verhaltensstörungen von Bedeutung. Gleichzeitig stellt sich jedoch die Frage: Wie sicher sind solche Technologien in Bezug auf die Privatsphäre?

"Bei Videos geht es nicht nur um die Erfassung von Verhalten. Es ist ein vollwertiges Fenster in das Gehirn", betont Co-Autor Alfonso Renart. - "Und während es wissenschaftlich spannend ist, müssen wir anfangen, über Ethik und den Schutz der Privatsphäre zu diskutieren."