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 Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn
19.01.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Sicher und gesund arbeiten mit Datenbrillen
13.01.2017 | Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise