Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Von wegen „Spatzenhirn“: Wie Nervenzellen schlaues Verhalten bei Rabenvögeln ermöglichen

28.11.2013
Neurobiologen der Universität Tübingen erforschen erstmals die hirnphysiologischen Grundlagen der Intelligenz von Krähen

Von wegen „Spatzenhirn“: Rabenvögel wie Krähen, Elstern und Häher gelten als äußerst intelligent.

Die Neurobiologen Lena Veit und Professor Andreas Nieder der Universität Tübingen haben nun erstmals gezeigt, wie im Gehirn von Krähen Intelligenzleistungen hervorgebracht werden, die für strategische Entscheidungen notwendig sind. Ihre Ergebnisse werden am 28. November im Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht.

Als „Spatzenhirn“ titulieren wir einen Dummkopf. Dieser Vergleich ist unzutreffend, denn Rabenvögel wie Krähen, Elstern und Häher sind alles andere als dumm. Schon in Sagen und Mythen wird Rabenvögeln, die auch zu den Sperlingsvögeln gehören, besondere Schläue zugeschrieben.

Verhaltensbiologen nennen sie aufgrund ihrer Intelligenz gar „gefiederte Primaten“, denn sie fertigen und gebrauchen Werkzeuge, können sich eine Unmenge an Futterplätzen merken und planen ihr Sozialverhalten, indem sie die Handlungen anderer Gruppenmitglieder mit einbeziehen. Dieses hohe Maß an Intelligenz mag überraschen, denn die Gehirne dieser Tiere sind grundsätzlich anders aufgebaut als die von Primaten und anderen Säugetieren, an denen solche Aufgaben üblicherweise untersucht werden.

Die Tübinger Wissenschaftler erforschten nun erstmals hirnphysiologischen Grundlagen dieses intelligenten Verhaltens. Dafür trainierten sie Rabenkrähen, Gedächtnisaufgaben am Computer zu lösen. Die Krähen bekamen ein Musterbild präsentiert, mussten sich dieses merken, und kurz darauf eines von zwei gezeigten Testbildern mit dem Schnabel auf einem Touchscreen auswählen. Eines der beiden Testbilder war identisch mit dem zuvor gemerkten Musterbild, das andere verschieden.

Ob das gleiche („gleich-Regel“) oder ungleiche Testbild („ungleich-Regel“) die richtige Lösung war, wurde den Krähen in jedem Versuchsdurchlauf durch einen Hinweisreiz neu angezeigt. Je nach Regel mussten die Tiere also die Aufgabe blitzschnell wechseln. Das erfordert höchste Konzentration und eine geistige Flexibilität, die bei weitem nicht alle Tierarten aufbringen können und die selbst für Menschen eine Herausforderung ist.

Die Krähen meisterten diese schwierige Aufgabe bald selbst mit völlig neuen Musterbildern. Dabei beobachteten die Wissenschaftler in einem umgrenzten Hirngebiet der Krähen Nervenzellen mit erstaunlichen Eigenschaften. Die eine Gruppe der Nervenzellen antwortete ausschließlich und immer dann, wenn die Krähe die „gleich-Regel“ anwenden musste, während eine andere Gruppe von Nervenzellen immer nur bei der „ungleich-Regel“ aktiv war. Anhand der Regelzellen war oft vorherzusehen, welche Regel die Krähen befolgen würden, noch bevor sie die Auswahl trafen.

Mit der in der Fachzeitschrift Nature Communications vorgestellten Arbeit ergeben sich wertvolle Einblicke, wie im Lauf der Evolution intelligentes Verhalten mehrmals unabhängig voneinander hervorgebracht und hirnorganisch verwirklicht wurde. „Bei Vögeln sind viele Funktionen anders verwirklicht, uns trennt eine sehr lange evolutionäre Entwicklung von diesen direkten Nachfahren der Dinosaurier“, sagt Lena Veit. „Wir können also im Gehirn der Vögel eine alternative Lösung dafür finden, wie mit verschiedenen anatomischen Voraussetzungen die gleichen Intelligenzleistungen hervorgebracht werden können.“ Trotz der Unterschiede im Gehirn sind sich die Regelzellen bei Krähen und Primaten zum Verwechseln ähnlich ‒ sie deuten also auf ein allgemeines Prinzip hin, das sich im Laufe der Evolution immer wieder bewährt hat. „So wie man durch den Vergleich der grundsätzlich verschieden aufgebauten Flügel von Vögeln und Fledermäusen allgemeine Prinzipien der Aerodynamik ableiten kann, so können wir auch durch die Untersuchung der funktionalen Gemeinsamkeiten und Unterschiede der entsprechenden Areale des Vogel- und Säugergehirns auf allgemeine Prinzipien der Funktionsweise des Gehirns schließen“, erläutert Professor Andreas Nieder.

Originalveröffentlichung:
Lena Veit & Andreas Nieder: Abstract rule neurons in the endbrain support intelligent behaviour in corvid songbirds. Nature Communications ; DOI: 10.1038/ncomms3878.
Kontakt:
Prof. Dr. Andreas Nieder
Universität Tübingen
Fachbereich Biologie
Tierphysiologie/Institut für Neurobiologie
Telefon + 49 7071 29-75347
andreas.nieder[at]uni-tuebingen.de

Antje Karbe | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften