Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Jetzt rufen! ‒ Wie Nervenzellen willentliche Lautäußerungen steuern

06.09.2013
Wissenschaftler des Instituts für Neurobiologie der Universität Tübingen erforschen Hirnprozesse zur gezielten Produktion von Kommunikationslauten

„Soll ich etwas sagen oder lieber schweigen?“ Nicht nur sprechende Menschen, auch Tiere stehen vor solchen grundlegenden Entscheidungen, wenn sie mit Rufen kommunizieren.

Die Neurobiologen Dr. Steffen Hage und Professor Andreas Nieder der Universität Tübingen konnten zeigen, dass Nervenzellen im Gehirn die zielgerichtete Initiierung von Rufen signalisieren und damit den Prozess der willentlichen Lautäußerung begründen. Die Forschungsergebnisse werden am 6. September 2013 in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht. (doi:10.1038/ncomms3409, 2013).

Wenn wir sprechen, nutzen wir Sprachlaute gezielt: Wir nennen die Dinge willentlich beim Wort oder halten Informationen bewusst zurück. Tiere hingegen äußern Laute zur Kommunikation meist aus dem Affekt heraus. Selbst unsere nächsten Verwandten im Tierreich, die nichtmenschlichen Primaten, rufen reflexartig, wenn sie in der Stimmung dazu sind. Jetzt konnten Tübinger Neurobiologen eindeutig zeigen, dass Rhesusaffen auf Kommando rufen (oder schweigen) können. Die Tiere konnten ihre Lautäußerungen gezielt instrumentalisieren, eine wichtige Verhaltensleistung, die auch uns erlaubt, Sprachlaute zweckdienlich einsetzen.

Um herauszufinden, wie die Nervenzellen im Gehirn kontrollierte Lautäußerungen hervorbringen, lernten Rhesusaffen am Computer beim Anschalten eines Lichtpunkts, und nur dann, schnell zu rufen. Während die Tiere die Aufgaben lösten, fanden sich bei Messungen im Bereich des Stirnhirns, des so genannten Präfrontalkortex, Gehirnzellen mit erstaunlichen Reaktionen. Die Nervenzellen wurden immer dann aktiv, wenn das Tier den Lichtpunkt zur Vokalisation angezeigt bekam. Rief das Tier allerdings spontan, waren diese Nervenzellen inaktiv. Diese Nervenzellen signalisierten also nicht jedwede Lautäußerung, sondern ausschließlich die zielgerichtet hervorgebrachten Rufe.

Mit der jetzt in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ vorgestellten Arbeit ergeben sich wert-volle Einblicke in die neurobiologischen Grundlagen der Lautäußerung. „Wir wollen die hirnphysio-logischen Mechanismen der willentlichen Produktion von Lautäußerungen verstehen lernen“, sagt Dr. Steffen Hage vom Institut für Neurobiologie, „da diese eine Schlüsselrolle bei der Evolution des menschlichen Sprechvermögens darstellten.“ Die Studie gibt wichtige Hinweise zur Funktion eines Hirnbereichs, der sich beim Menschen zu einem der zentralen Sprachareale entwickelt hat. „Stö-rungen dieses sogenannten Broca-Areals führen beim Menschen zu schweren Sprachstörungen bis hin zum völligen Sprachverlust des Patienten“, erklärt Professor Andreas Nieder. Die Ergebnisse geben wichtige Hinweise, wie das Gehirn die Erzeugung von Lauten kontrolliert und können helfen, krankhafte Veränderungen des Sprechens besser zu begreifen.

Originalveröffentlichung: Steffen R. Hage & Andreas Nieder: Single neurons in monkey prefrontal cortex encode volitional initiation of vocalizations. Nature Communications; doi: 10.1038/ncomms3409, 2013.

Kontakt:
Dr. Steffen Hage
Universität Tübingen
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Tierphysiologie, Institut für Neurobiologie
Telefon +49 7071 29-72966
Mobil +49 171-5297424
steffen.hage[at]uni-tuebingen.de

Myriam Hönig | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neue Methode der Eisenverabreichung
26.04.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Bestrahlung bei Hirntumoren? Eine neue, verlässlichere Einteilung erleichtert die Entscheidung
26.04.2017 | Universitätsklinikum Heidelberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie