Training und Versuchsablauf

In der Studie werden das Entscheidungsverhalten von Makaken und die dazugehörigen Abläufe im Gehirn untersucht. Dazu werden die Tiere von Fachleuten monatelang trainiert.

Die Tiere lernen, in einem sogenannten Primatenstuhl zu sitzen und an einem Bildschirm Verhaltensaufgaben zu lösen, wie sie bei Menschen zur Diagnose von psychischen Erkrankungen angewendet werden. Während ein Tier die Aufgaben löst, wird die Aktivität von Nervenzellen im präfrontalen Cortex gemessen.

Komplexe Verhaltensaufgaben am Bildschirm zu lösen, ist nur möglich, wenn die Tiere kooperieren. Und dazu müssen die Makaken entspannt und angstfrei sein. Die Abläufe des Experiments – das Gehege verlassen, die Transferbox betreten, auf dem Primatenstuhl Platz nehmen, die Aufgaben lösen – lernen die Makaken in einem monatelangen, stufenweisen Training mit einer speziell ausgebildeten Betreuungsperson. Die Beziehung zu den Tieren und damit ihr Verhalten basieren auf Vertrauen und Kooperation.

Um die Gehirnströme zu messen, während die Tiere Verhaltensaufgaben am Bildschirm lösen, wird ihnen ein winziges Plättchen in den präfrontalen Cortex eingesetzt. Bei dieser Operation werden die Makaken vor, während und nach dem Eingriff medizinisch betreut und erhalten Schmerzmittel, sodass sie schmerzfrei sind. Da das Gehirn schmerzunempfindlich ist, stört das kleine Implantat das Tier nicht. Vergleichbare Gehirnimplantate werden bei Menschen zur Behandlung von Parkinson oder in der Epilepsiediagnostik eingesetzt.

Während der Experimente zeichnen die Forschenden die Augenbewegungen der Tiere auf. Dazu werden die Makaken trainiert, ihr Gesicht an eine eigens zu diesem Zweck entwickelte Maske zu halten. Diese erlaubt es ihnen, den Kopf während der kognitiven Aufgaben selber still zu halten. Nur so können die Augenbewegungen der Makaken präzise aufgezeichnet und den zugrundeliegenden neuronalen Abläufen zugeordnet werden. Das Ergänzungsgesuch für dieses Refinement, das die Versuche verbessert und die Belastung der Tiere vermindert, wurde vom Veterinäramt bewilligt. Die Tiere werden langsam und spielerisch an die Aufgaben herangeführt. Sie lernen das Training als Teil des Versuchsablaufs kennen, das sie jederzeit unterbrechen können.

Die Makaken erhalten als Belohnung für jede gelöste Aufgabe einen Schluck verdünnten Fruchtsaft oder einen Leckerbissen – etwa eine Rosine oder ein Stück Mango. Bisher wurde während der Trainings vollständig darauf verzichtet, im Gehege den Zugang zu Wasser oder Futter zeitlich einzuschränken. Die Belohnungen, die Paul und Alan während der Trainings bekommen, ohne in Konkurrenz zu den beiden ranghöheren Makaken zu stehen, sind Motivation genug, damit sie freiwillig mitmachen. Das Wohlergehen der Tiere ist für den Erfolg der Forschung entscheidend – ein Tier, das durch die Versuche gestresst oder belastet ist, könnte die Ruhe und Konzentration nicht aufbringen, die für das Lösen der Verhaltensaufgaben notwendig sind.

Die Tiere werden regelmässig von einem Tierarzt auf ihre Gesundheit und ihr Wohlergehen hin überprüft. Das Gesuch sieht strenge Kriterien vor, die zum Abbruch der Versuche führen, falls die Makaken gesundheitliche Probleme haben oder sich unwohl fühlen. Zudem wachen sowohl die UZH-internen Tierschutzbeauftragten als auch das Kantonale Veterinäramt und die Tierversuchskommission über das Wohl der Tiere. Das Veterinäramt kann jederzeit Versuche und Haltung kontrollieren, und die Tierversuchskommission muss die Tierhaltung mindestens zweimal jährlich überprüfen. Als freiwillige Zusatzmassnahme werden die Tiere rund um die Uhr videoüberwacht, und die Aufzeichnungen werden dem Veterinäramt als Aufsichtsbehörde zur Verfügung gestellt.