Studienergebnisse zeigen, dass Hormone das Verhalten weiblicher Mäuse nicht beeinflussen

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Eine neue Studie kommt zu dem Ergebnis, dass männliche Mäuse unberechenbarer sind als weibliche und stellt damit jahrhundertealte Annahmen in Frage, die Weibchen aufgrund ihrer Hormone von der Forschung ausschließen.

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Von Azeen Ghorayshi

Seit Jahrzehnten sind männliche Mäuse der Standard in wissenschaftlichen Experimenten, die neue Medikamente testen oder die Zusammenhänge des Gehirns untersuchen. Der Grund? Weibliche Mäuse, die einen vier- bis fünftägigen Zyklus schwankender Eierstockhormone durchlaufen, galten als zu kompliziert. Die Berücksichtigung der hormonellen Veränderungen wurde als zu umständlich und zu teuer angesehen.

Doch der Brunstzyklus hat wenig damit zu tun, wie sich weibliche Mäuse verhalten, heißt es in einer neuen Studie, die maschinelle Lernsoftware nutzte, um das Sekunden-zu-Sekunden-Verhalten von Tieren zu verfolgen, die einen offenen Raum erkunden. Männliche Mäuse zeigten tatsächlich ein unberechenbareres Verhalten als weibliche.

Die am Dienstag in der Fachzeitschrift Current Biology veröffentlichte Studie stellt jahrhundertealte Stereotypen in Frage, die weibliche Tiere von der Laborforschung fernhielten – und Frauen bis in die 1990er Jahre von klinischen Studien ausgeschlossen.

Die neue Forschung „wirft all diese Annahmen über Geschlechtsunterschiede und den Einfluss von Hormonen auf ihren Kopf auf den Kopf“, sagte Rebecca Shansky, Verhaltensneurowissenschaftlerin an der Northeastern University und Mitautorin der neuen Studie.

Der Ausschluss von Frauen – egal ob Mensch oder Tier – von der wissenschaftlichen Forschung ist hoch. Bei Frauen ist die Wahrscheinlichkeit, dass Medikamente schwere Nebenwirkungen haben, fast doppelt so hoch wie bei Männern. Die Dosierung der meisten Medikamente basiert auf den ersten Tests, die bei Männern durchgeführt wurden. Frauen ziehen möglicherweise auch nicht den gleichen Nutzen aus den Medikamenten.

Frauen, die „schwanger werden konnten“, wie die Bundesregierung es ausdrückte, waren von klinischen Medikamentenstudien weitgehend ausgeschlossen, bis 1993 ein neues Gesetz vorschrieb, dass von den National Institutes of Health finanzierte Forscher Frauen und Minderheitengruppen einbeziehen mussten. In den darauffolgenden Jahrzehnten machten Frauen fast die Hälfte der Teilnehmer an klinischen Studien aus, obwohl sie bei Studien zu bestimmten Medikamenten, etwa solchen zur Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und psychiatrischen Störungen, immer noch hinterherhinken.

In der Grundlagenforschung mit Labortieren herrschte jedoch weiterhin eine große Kluft zwischen den Geschlechtern, Studien, die den Weg zu medizinischen Durchbrüchen ebnen. In den Neurowissenschaften gab es einer 2010 veröffentlichten Übersicht zufolge fünfmal mehr Studien an männlichen Labortieren als an weiblichen.

„Diese Diskrepanz zwischen dem, was im Labor und dem, was in der Klinik war, war besorgniserregend“, sagte Dr. Janine Clayton, Direktorin des Office of Research on Women's Health am NIH. „In vielen Studien wurden nur männliche Mäuse eingesetzt, nicht jedoch wissenschaftliche Begründung.“

Die 33-Milliarden-Dollar-Förderagentur wollte diese Lücke im Jahr 2016 schließen, indem sie jedes Labor, das Zuschüsse erhielt, dazu verpflichtete, das biologische Geschlecht in ihrer Forschung zu berücksichtigen. Mit wenigen Ausnahmen mussten die Forscher bei Studien an Wirbeltieren sowohl Männer als auch Frauen verwenden und die Daten nach Geschlecht analysieren.

Diese Änderung der Politik habe bei einigen Wissenschaftlern zu einem „Aufruhr“ geführt, sagte Dr. Shansky. „Die Leute gingen davon aus, dass die Verwendung von Frauen ihre Daten unübersichtlich machen würde“, sagte sie.

Obwohl frühere Studien die Vorstellung in Frage gestellt haben, dass weibliche Mäuse unberechenbarer sind als männliche, waren die verwendeten Verhaltenstests manchmal grob und lieferten gemischte Ergebnisse.

Die neue Studie nutzte ein hochmodernes Tool namens Motion Sequencing, das 2015 entwickelt wurde. Hochentwickelte Kameras zeichneten die Bewegungen der Tiere dreidimensional auf und zeichneten 30 Bilder pro Sekunde auf. Dann identifizierte die künstliche Intelligenz kurze – typischerweise 300 Millisekunden lange – wiederholte Verhaltensweisen wie Laufen und Fellpflege.

Die Kameras liefen, als 16 männliche und 16 weibliche Mäuse 15 Tage lang jeweils 20 Minuten lang einen offenen Raum – einen großen Eimer – erkundeten. Der Brunstzyklus der Weibchen zeigte einen sehr schwachen Einfluss auf ihr Verhalten, fanden die Forscher heraus.

„Man muss die Daten wirklich komprimieren, um irgendeine Auswirkung der Brunst zu erkennen“, sagte Dr. Sandeep Robert Datta, ein Neurobiologe an der Harvard Medical School, der Mitautor der Studie ist und dessen Labor die Bewegungssequenzierung entwickelt hat Werkzeug. „Aus praktischer Sicht ist es vernachlässigbar.“

Männliche Mäuse zeigten ein unvorhersehbareres Verhalten als weibliche. Auch bei Männern schwanken die Hormone, typischerweise im Laufe eines Tages. Und zusammen gehaltene männliche Mäuse bilden eine Dominanzhierarchie, wobei Alpha-Männchen mehr als zehnmal so viel Testosteron ausdrücken wie die unterwürfigen.

„Es könnte also sein, dass wir es seit 100 Jahren genau umgekehrt haben – es sind tatsächlich Unterschiede in den männlichen Hormonen, die das Verhalten stärker beeinflussen als die weiblichen Hormone“, sagte Dr. Datta. „Das ist eine Hypothese, aber wir werden sie testen.“

Der neue Bericht ist die jüngste von mehreren Studien, die Wissenschaftler dazu bringen, langjährige Annahmen über die Auswirkungen von Hormonen auf weibliche Labortiere in Frage zu stellen.

„Die Tatsache, dass sie keinen Einfluss auf den Brunstzyklus fanden und andere Forscher diesen Effekt auch nicht gesehen haben, ist sehr beruhigend“, sagte Dr. Aditi Bhargava, die an der University of California Geschlechtsunterschiede und die Biologie von Stress untersucht , San Francisco.

Dennoch seien die Auswirkungen der Richtlinienänderung des NIH im Jahr 2016 nur langsam eingetreten, stellte sie fest. Obwohl der Anteil der Studien, die sowohl männliche als auch weibliche Tiere einbeziehen, zugenommen hat, ist die Zahl der Studien, die die Daten nach Geschlecht analysieren, zurückgegangen, mit Ausnahme der Pharmakologie.

„Es muss noch mehr Arbeit geleistet werden“, sagte Dr. Clayton vom NIH. „Es liegt im besten Interesse der Öffentlichkeit, dass geschlechtsspezifische Ergebnisse veröffentlicht werden.“

Azeen Ghorayshi deckt für The Times die Schnittstelle zwischen Sex, Gender und Wissenschaft ab.

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