Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Paarbindung festigt sich im Gehirn

24.10.2014

Zebrafinken nutzen ihr spezialisiertes Gesangssystem für einfache Kommunikation

Singvögel besitzen neben ihrem Gesang ein umfangreiches Repertoire an Rufen. Während der artspezifische Gesang als Jungvogel erlernt werden muss, sind die meisten Rufe wie bei allen anderen Vögeln angeboren. Forscher vom Max-Planck-Institut in Seewiesen haben nun an Zebrafinken entdeckt, dass auch bei Kommunikationsrufen ein sonst für den Gesang wichtiges Gehirnareal aktiv wird. Diese Beziehung zwischen ungelernten Rufen und einem für gelernte Lautäußerungen zuständigen Hirnareal ist wichtig für das Verständnis der Evolution des Gesangslernens bei Singvögeln.


Der Gesang der Zebrafinken hat sich offenbar aus einem einfachen System für angeborene Rufe entwickelt.

© MPI f. Ornithologie/ S. Seltmann


Mit 0,6 Gramm schweren Mikrofonsendern nehmen die Forscher die Gesänge der Vögel auf.

© MPI f. Ornithologie/ Trost

Annähernd die Hälfte aller Vogelarten sind Singvögel. Nur sie haben die Fähigkeit, komplizierte Lautmuster zu erlernen, die wir allgemein als Gesang bezeichnen. Zahlreiche Studien belegen, dass die Gesänge der Singvögel hauptsächlich der Partnerwahl und der Verteidigung eines Territoriums dienen. In den gemäßigten Breiten der Nordhalbkugel singt meist nur das Männchen.

Rufe hingegen gibt es bei allen Vögeln und stets bei beiden Geschlechtern - auch bei Arten wie dem Zebrafinken, bei denen das Weibchen niemals singt. Die Rufe müssen bis auf wenige Ausnahmen nicht gelernt werden und dienen der Kommunikation.

Meist sind sie mit einem bestimmten Zweck verbunden, wie es bei Warnrufen und Kontaktrufen der Fall ist. Für Neurobiologen ist der Gesang der Singvögel interessant, da er von einem Netzwerk aus Neuronenkernen im Vorderhirn gesteuert wird. An diesem Netzwerk können Neurowissenschaftler allgemeingültige Gesetzmäßigkeiten erforschen, wie das Gehirn Verhalten steuert.

Diese Zusammenhänge hat nun ein Team von Forschern aus dem Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen mittels speziell entwickelter Aufnahmemethoden der Gesangs- und Gehirnaktivität gefunden. Die Forscher befestigten ultraleichte, selbstgebaute Mikrofonsender wie Rucksäckchen mit Gummibändern auf dem Rücken verpaarter Zebrafinkenweibchen und -männchen. Bei den Männchen wurde ein Aufnahmesystem zum Messen der Gehirnaktivität aufgesetzt, das per Funk Daten überträgt.

Dank dieser telemetrischen Miniaturtechnik konnten sich die Tiere in Gruppen in großen Volieren frei bewegen, so dass die Wissenschaftler das komplette Verhaltensrepertoire der Tiere kontinuierlich aufzuzeichnen konnten. Dabei konzentrierten sich die Forscher auf sogenannte “Stack”-Rufe. Es zeigte sich, dass sie hauptsächlich innerhalb gefestigter Paarbindungen den Zusammenhalt von Männchen und Weibchen fördern. “Der ständige Kontakt zum Partner ist wichtig, da die Zebrafinken in großen sozialen Gruppen leben“, sagt Lisa Trost, Mitautorin der Studie.

Erstaunlicherweise wird nicht jeder der Paarbindungsrufe auch beantwortet, was die Forscher zunächst vor ein Problem bei der Analyse stellte. Sie legten fest, dass ein Ruf des Partners nur dann als Antwort gilt, wenn er innerhalb von zwei Sekunden erfolgt. “So konnten wir eine Matrix erstellen, die klar zeigte, dass fast ausnahmslos die beiden Paarpartner miteinander die Rufe austauschen, was die wichtige soziale Komponente dieses “Stack“-Rufes unterstreicht“, sagt Andries Ter Maat, Erstautor der Studie.

Als die Forscher nun die Aktivität eines für die Gesangsproduktion wichtigen Hirnareals analysierten – des sogenannten RA-Kerns -, fanden sie eine klare Übereinstimmung zwischen dessen Aktivitätsmuster und dem Auftreten des “Stack“-Rufes. “Dieser Zusammenhang zwischen einem angeborenen Ruf und der Aktivität eines für erlernte Lautäußerungen wichtigen Gehirnareals lässt vermuten, dass sich während der Evolution der Singvögel die Rolle der Gesangsareale im Gehirn von einem einfachen Vokalisationssystem für angeborene Rufe hin zu einem spezialisiertem neuronalen Netzwerk für gelernte Gesänge geändert hat“, schlussfolgert Manfred Gahr, Koordinator der Studie.

Ansprechpartner 

Lisa Trost

Max-Planck-Institut für Ornithologie, Seewiesen
Telefon:+49 8157 932-280
 

Dr. Andries Ter Maat

Max-Planck-Institut für Ornithologie, Seewiesen
Telefon:+49 8157 932-274
 

Sabine Spehn/ Dr. Stefan Leitner

Max-Planck-Institut für Ornithologie, Seewiesen
Telefon:+49 8157 932-421

Originalpublikation

 
Andries Ter Maat, Lisa Trost, Hannes Sagunsky, Susanne Seltmann, Manfred Gahr
Zebra finch mates use their forebrain song system in unlearned call communication

Lisa Trost | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/8716905/gesangslernen_singvoegel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Human-Antikörper statt Pferdeseren für die Behandlung von Diphtherie
21.01.2020 | Technische Universität Braunschweig

nachricht Hepatitis-B-Viren: Leberzellen nicht wehrlos
21.01.2020 | Universität Duisburg-Essen

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: A new look at 'strange metals'

For years, a new synthesis method has been developed at TU Wien (Vienna) to unlock the secrets of "strange metals". Now a breakthrough has been achieved. The results have been published in "Science".

Superconductors allow electrical current to flow without any resistance - but only below a certain critical temperature. Many materials have to be cooled down...

Im Focus: DKMS-Studie zum Erfolg von Stammzelltransplantationen

Den möglichen Einfluss von Killerzell-Immunoglobulin-ähnlichen Rezeptoren (KIR) auf den Erfolg von Stammzelltransplantationen hat jetzt ein interdisziplinäres Forscherteam der DKMS untersucht. Das Ergebnis: Bei 2222 Patient-Spender-Paaren mit bestimmten KIR-HLA-Kombinationen konnten die Wissenschaftler keine signifikanten Auswirkungen feststellen. Jetzt wollen die Forscher weitere KIR-HLA-Kombinationen in den Blick nehmen – denn dieser Forschungsansatz könnte künftig Leben retten.

Die DKMS ist bekannt als Stammzellspenderdatei, die zum Ziel hat, Blutkrebspatienten eine zweite Chance auf Leben zu ermöglichen. Auch auf der...

Im Focus: Gendefekt bei Zellbaustein Aktin sorgt für massive Entwicklungsstörungen

Europäische Union fördert Forschungsprojekt „PredActin“ mit 1,2 Millionen Euro

Aktin ist ein wichtiges Strukturprotein in unserem Körper. Als Hauptbestandteil des Zellgerüstes sorgt es etwa dafür, dass unsere Zellen eine stabile Form...

Im Focus: Programmable nests for cells

KIT researchers develop novel composites of DNA, silica particles, and carbon nanotubes -- Properties can be tailored to various applications

Using DNA, smallest silica particles, and carbon nanotubes, researchers of Karlsruhe Institute of Technology (KIT) developed novel programmable materials....

Im Focus: Miniatur-Doppelverglasung: Wärmeisolierendes und gleichzeitig wärmeleitendes Material entwickelt

Styropor oder Kupfer – beide Materialien weisen stark unterschiedliche Eigenschaften auf, was ihre Fähigkeit betrifft, Wärme zu leiten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz und der Universität Bayreuth haben nun gemeinsam ein neuartiges, extrem dünnes und transparentes Material entwickelt und charakterisiert, welches richtungsabhängig unterschiedliche Wärmeleiteigenschaften aufweist. Während es in einer Richtung extrem gut Wärme leiten kann, zeigt es in der anderen Richtung gute Wärmeisolation.

Wärmeisolation und Wärmeleitung spielen in unserem Alltag eine entscheidende Rolle – angefangen von Computerprozessoren, bei denen es wichtig ist, Wärme...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

KIT im Rathaus: Städte und Wetterextreme

21.01.2020 | Veranstaltungen

11. Tagung Kraftwerk Batterie - Advanced Battery Power Conference am 24-25. März 2020 in Münster/Germany

16.01.2020 | Veranstaltungen

Leben auf dem Mars: Woher kommt das Methan?

16.01.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Human-Antikörper statt Pferdeseren für die Behandlung von Diphtherie

21.01.2020 | Biowissenschaften Chemie

Mit Mixed Reality Maschinen überwachen

21.01.2020 | Informationstechnologie

Hydraulische Hubtisch – Plattformwaage PCE-HLTS 500 mit individueller Arbeitshöhe

21.01.2020 | Maschinenbau

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics