Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zürcher Forscher entdecken Schlüssel-Neuronen fürs Singen lernen

13.11.2008
Forscher der Universität Zürich und der ETH Zürich entdecken bei Singvögeln zwei Typen von Neuronen, die für das Erlernen des Gesangs eine Schlüsselrolle spielen könnten. Wie sie in "Nature" berichten, konnten sie erstmals die lange gesuchten Nervenzellen nachweisen, die auf das auditorische Feedback bei Singvögeln reagieren.

Singvögel besitzen - analog zum Spracherwerb beim Menschen - eine sensible Phase für das Er-lernen ihres Gesangs. Junge Zebrafinken lernen ihren Gesang, indem sie die Gesangsvorlage ihres Tutors, meist ihres Vaters, imitieren.

In dieser Lernphase ist es zwingend, dass der Jungvogel seinen eigenen Gesang hören, überwachen und laufend mit der Gesangsvorlage vergleichen kann. Seinen Gesang passt er über das so genannt auditorische Feedback an die akustische Vorlage an. Gleichzeitig muss der Jungvogel während des Singens in der Lage sein, Hintergrundsgeräusche zu erkennen.

Prof. Richard Hahnloser und Georg Keller vom Institut für Neuroinformatik haben jetzt als erste die lange gesuchten Nervenzellen für dieses auditorische Feedback bei Singvögeln nachweisen können. Die Nervenzellen befinden sich im auditorischen Kortex, der Hörrinde, und nicht wie bisher angenommen in den gesangsspezifischen Hirnarealen, die den Gesang steuern.

Hahnloser und Keller machten während ihrer Forschungsarbeit noch eine zweite, bahnbrechende Entdeckung: Sie fanden im auditorischen Kortex eines Jungvogels, der dabei ist seinen Gesang zu lernen, Nervenzellen, die dem Gesang effektiv "zuhören", d.h. den Gesang aktiv verfolgen. Daneben entdeckten die Forscher zwei weitere Typen von Nervenzellen. "Der eine Typ Neuronen tut lediglich so, als ob er zuhören würde", erklärt Richard Hahnloser das Phänomen. "Der andere Typ dagegen scheint nur auf externe Störungen zu warten." Entdeckt haben dies die beiden Forscher, in dem sie dem Jungvogel ein spezifisches Störgeräusch vorspielten. "Das Störgeräusch führt dazu, dass das, was der Vogel tatsächlich hört, von dem abweicht, was er zu hören erwartet", erläutert Hahnloser die Versuchsanordnung. Die beiden Neuronentypen reagieren unterschiedlich auf das Störgeräusch: Der Neuronentyp, der nur "zuzuhören" scheint, zeigt während des Singens stereotype Aktivitätsmuster und lässt sich von Störgeräuschen nicht beeinflussen. Der zweite Neuronentyp dagegen zeigt wenig Aktivität und reagiert fast ausschliesslich auf die vorgespielten Störgeräusche.

Die Signale der beiden neu entdeckten Neuronentypen könnten zentral für das Erlernen der Vokalisierung sein. Dazu Hahnloser: "Den Unterschied zwischen erwartetem und tatsächlich Gehörtem zu erkennen, bildet die grundlegende Voraussetzung, um singen oder sprechen zu lernen."

Publikation:
Georg B. Keller & Richard H.R. Hahnloser, Neural processing of auditory feedback during vocal practice in a songbird, Nature, doi: 10.1038/nature07467

Kontakt:

Prof. Dr. Richard Hahnloser, Institut für Neuroinformatik der Universität Zürich und der ETH Zürich,
Tel. +41 44 635 30 60
E-Mail: richini.phys.ethz.ch

Beat Müller | idw
Weitere Informationen:
http://www.ethz.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mikroben hinterlassen "Fingerabdrücke" auf Mars-Gestein
17.10.2017 | Universität Wien

nachricht Partnervermittlung mit Konsequenzen
17.10.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Im Focus: Smart sensors for efficient processes

Material defects in end products can quickly result in failures in many areas of industry, and have a massive impact on the safe use of their products. This is why, in the field of quality assurance, intelligent, nondestructive sensor systems play a key role. They allow testing components and parts in a rapid and cost-efficient manner without destroying the actual product or changing its surface. Experts from the Fraunhofer IZFP in Saarbrücken will be presenting two exhibits at the Blechexpo in Stuttgart from 7–10 November 2017 that allow fast, reliable, and automated characterization of materials and detection of defects (Hall 5, Booth 5306).

When quality testing uses time-consuming destructive test methods, it can result in enormous costs due to damaging or destroying the products. And given that...

Im Focus: Cold molecules on collision course

Using a new cooling technique MPQ scientists succeed at observing collisions in a dense beam of cold and slow dipolar molecules.

How do chemical reactions proceed at extremely low temperatures? The answer requires the investigation of molecular samples that are cold, dense, and slow at...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mikroben hinterlassen "Fingerabdrücke" auf Mars-Gestein

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vorhersagen bestätigt: Schwere Elemente bei Neutronensternverschmelzungen nachgewiesen

17.10.2017 | Physik Astronomie

Kaiserschnitt-Risiko ist vererbbar

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie