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02.09.2024, Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz
Was Hänschen nicht lernt, lernt Hans eben später – Reaktivierung der Lernfähigkeit von Zebrafinken im Alter
Motorisches Lernen, beispielsweise das Spielen eines Instruments, präzise Bewegungen beim Sport oder auch die korrekte Betonung einer neuen Sprache, fällt in jungen Jahren besonders leicht. Was aber, wenn sich diese jugendliche Lernfähigkeit auch im Alter reaktivieren ließe? Die Forschungsgruppe von Daniela Vallentin am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz konnte an Zebrafinken zeigen, dass dies tatsächlich möglich ist. Die Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass eine Reaktivierung bestimmter für das Gesangslernen im Jungvogel wichtiger Mechanismen in ausgewachsenen Zebrafinken möglich ist und die Lernfähigkeit der Tiere positiv beeinflusst.
Je älter wir werden, desto schwerer fällt es uns, neue Fähigkeiten zu erlernen. Besonders deutlich wird dies beim Erlernen einer Fremdsprache: Unbekannte Laute und komplizierte Grammatik wollen einfach nicht im Gedächtnis bleiben.
Schuld daran ist vor allem die mit zunehmendem Alter nachlassende Plastizität unseres Gehirns. Die Fähigkeit, sich durch eine Neuverknüpfung von Nervenzellen und der Anpassung ganze Hirnareale neuen Herausforderungen zu stellen, nimmt im Alter rapide ab. Doch neueste Forschungsergebnisse geben Hoffnung: Es scheint, als könne die jugendliche Lernfähigkeit auch im Alter reaktiviert werden.
Neben der allgemeinen Abnahme neuronaler Plastizität im Alter kann die Aktivität bestimmter motorische Lernzentren im Gehirn auch an spezifische Entwicklungsphasen gebunden sein. Ein Beispiel für solche an ein konkretes Alter gebundene neuronalen Prozesse findet man beim männlichen Zebrafinken. Die Tiere erlernen ihren Gesang ausschließlich in den ersten 90 Tagen ihres Lebens. Nach dieser jugendlichen Lernphase nimmt die Plastizität im Gehirn der Vögel stark ab und spezialisierte Nervenzellen unterdrücken die Fähigkeit, Gelerntes weiter zu verändern.
Dies wirft eine spannende Frage auf: Würden auch ältere Vögel wieder Neues lernen, wenn man die hemmende Aktivität diese Neuronen unterdrücken und somit die Plastizität des Gehirns wiederherstellen könnte?
In einer neuen Studie unter der Leitung von Daniela Vallentin haben Forschende genau diese Frage untersucht. Mit Hilfe modernster Methoden wie der zellspezifischen Optogenetik gelang es dem internationalen Team, die hemmenden Nervenzellen gezielt auszuschalten. Das Ergebnis war erstaunlich: Die Lernfähigkeit erwachsener Zebrafinken wurde tatsächlich wiederhergestellt. Die Tiere waren in der Lage, ihrem bestehenden Gesang neue Elemente hinzuzufügen, ohne die bereits gelernten Elemente zu beeinträchtigen. „Wir konnten eine bisher unbeobachtete Erweiterung des Gesangsrepertoires der adulten Tiere feststellen“, berichtet Fabian Heim, Erstautor der Studie.
Das Gesangslernen beim Zebrafinken ist nur eines vieler Beispiele für solche spezifischen Lernphasen, selbst das Erlernen bestimmter sozialer Verhaltensweisen bei Mäusen ist an entsprechende Zeiträume gebunden. Die Ergebnisse dieser Studie tragen somit neben dem besseren Verständnis des Gesangslernprozesses auch dazu bei, die Regulation solcher zeitlich beschränkten Lernphasen generell zu entschlüsseln.
Originalpublikation:
Disinhibition enables vocal repertoire expansion after a critical period;
Fabian Heim, Ezequiel Mendoza, Avani Koparkar and Daniela Vallentin;
Nature Communications, online 31. August 2024
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51818-4
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| Ordnung: | Nagetiere (Rodentia) |
| Unterordnung: | Hörnchenverwandte (Sciuromorpha) |
| Familie: | Hörnchen (Sciuridae) |
| Unterfamilie: | Schönhörnchen (Callosciurinae) |
| Gattung: | Echte Schönhörnchen (Callosciurus) |
| Art: | Pallashörnchen (Callosciurus erythraeus) |
Pallashörnchen (Tierpark Gotha)
Pallashörnchen erreichen eine Kopf-Rumpf-Länge von bis zu 20 cm; der buschige Schwanz verdoppelt fast die Länge des Tiers. Die zahlreichen Unterarten des Pallashörnchen sind in ihren Merkmalen, sowohl in den Körpermassen wie auch der Färbung des Pelzes, sehr variabel und es ist schwierig, eine einheitliche Merkmalsbeschreibung zu formulieren. Die Variabilität geht so weit, dass sich die zahlreichen Unterarten durch ihre Formenvielfalt auch nur schwer von anderen, sehr ähnlichen Arten der Gattung unterscheiden lassen und starke Merkmalsüberschneidungen aufweisen.
In der Regel ist das Pallashörnchen an der Rückenseite unauffällig olivgrün. Der Bauch ist deutlich rötlich gefärbt, wobei diese Färbung von kastanienbraun über leuchtendes rot bis hell creme-orange reichen kann. Die Tiere verfügen über starke Krallen an den Fingern und Zehen, deren Knöchel extrem drehbar sind, was ihnen ermöglicht, schnell auf Bäume zu klettern. Dank der Position ihrer großen Augen können die Pallashörnchen auch nach hinten schauen, ohne den Kopf zu drehen. Weiterlesen
| Überordnung: | Schuppenechsen (Lepidosauria) |
| Ordnung: | Schuppenkriechtiere (Squamata) |
| Familie: | Echte Eidechsen (Lacertidae) |
| Unterfamilie: | Lacertinae |
| Gattung: | Mauereidechsen (Podarcis) |
| Art: | Mauereidechse (Podarcis muralis) |
Mauereidechse (Wildpark Lange Erlen)
Die Mauereidechse erreicht eine Gesamtlänge von 25 Zentimetern. Sie ist schlank und wirkt im dorsalen Bereich aufgrund ihrer Körperlänge häufig relativ abgeflacht. Das Halsband ist gewöhnlich glattrandig, die Rückenschuppen sind leicht gekielt. Der Schwanz kann das Doppelte der Kopf-Rumpf-Länge erreichen. Die Rückenfärbung ist hell- bis mittelbraun oder grau, mitunter auch grünlich. Auffallend ist eine unregelmäßige schwärzliche Fleckung, die manchmal ein Netzmuster bildet. Die Unterseite ist sehr variabel gefärbt, von weißlich über gelblich bis rot und von ungefleckt bis stark gefleckt oder getüpfelt. Je nach Herkunft können die Tiere in Körperfärbung und Zeichnungsmuster stark variieren, dadurch sind die Tiere teilweise schwer bestimmbar. Insbesondere in Süd- und Südosteuropa existieren zahlreiche Unterarten. Weiterlesen
| Klasse: | Vögel (Aves) |
| Ordnung: | Hornvögel und Hopfe (Bucerotiformes) |
| Familie: | Nashornvögel (Bucerotidae) |
| Gattung: | Tokos (Tockus) |
| Art: | Savannentoko (Tockus erythrorhynchus) |
Savannen-Toko (Tiergarten Nürnberg)
Der Savannen- oder (Nördlicher) Rotschnabeltoko erreicht eine Körperlänge von bis zu 35 Zentimetern und gehört damit zu den kleineren Tokos. Auf den Schnabel entfallen beim Männchen zwischen 7,3 und 9,7 Zentimeter. Der Schnabel ist bei den Weibchen mit 5,9 bis 7,4 Zentimeter etwas kleiner. Männchen wiegen zwischen 172 und 185 Gramm, die Weibchen haben ein Gewicht zwischen 120 und 140 Gramm.
Die Männchen sind an Scheitel und Nacken dunkelgrau, der Hals und das Gesicht sind weiß. Die Ohrdecken sind grau gestrichelt und vom Scheitel durch einen breiten weißen Augenüberstreif getrennt. Der Rücken ist rußbraun und wird in Richtung der Oberschwanzdecken noch dunkler. In der Mitte des Rückens verläuft eine weiße Strichzeichnung. Die zwei mittleren Paare der insgesamt 10 Paar Steuerfedern sind schwarz, die übrigen acht Paare sind an der Basis schwarz und dann weiß und schwarz quergebändert. Die Körperunterseite ist weiß. Die Handschwingen sind schwarz mit weißen Flecken in der Mitte, die äußeren Armschwingen sind schwarz und weisen ebenfalls weiße Flecken auf. Die inneren Armschwingen sind fast vollständig weiß. Die Flügeldecken sind rußbraun mit großen weißen Flecken in der Mitte, die Federn der mittleren Flügeldecke sind fast vollständig weiß. Der Schnabel ist rot mit einer schmalen gelben Basis. Der Unterschnabel ist von der Basis bis fast zur Mitte schwarz. Ein Horn fehlt fast vollständig, auf dem Oberschnabel findet sich lediglich eine schmale Erhebung. Der unbefiederte Orbitalring und die nackte Kehlhaut sind cremegelb bis blass rosa. Die Augen sind braun, die Beine und Füße rußbraun.
Die Weibchen ähneln den Männchen im Körpergefieder, sind aber insgesamt kleiner. Der Schnabel ist rot, der Unterschnabel ist nicht wie beim Männchen bis zur Hälfte schwarz, sondern weist nur einen einzelnen schwarzen Fleck auf.
Jungvögel sind wie die adulten Vögel gefärbt, der Schnabel ist bei ihnen aber deutlich kleiner und einheitlich braungelb. Schwarze Abzeichen auf dem Schnabel fehlen noch vollständig. Die Augen sind zunächst noch grau, sie werden erst später braun. Weiterlesen
Springbock (Brehms Tierleben)
Der einzige Vertreter dieser Gruppe ist der Springbock, Prunk- oder Zugbock (Antilope Euchore, Gazella und Antidorcas Euchore, Antilope dorsata und saliens), eine wundervolle Antilope von anderthalb Meter Länge, wovon 20 Centimeter auf den Schwanz gerechnet werden müssen, und 85 Centim. Schulterhöhe. Die Färbung ist ein lebhaftes, dunkles Zimmetgelb; ein Streifen, welcher von der Wurzel der Hörner durch die Augen und gegen die Nase verläuft, und ein breiter anderer, welcher sich längs der Seite zwischen den Oberarm und Oberschenkel erstreckt, sind nußbraun, alle übrigen Theile weiß, und deshalb hat Lichtenstein so unrecht nicht, wenn er die Hauptfärbung des Thieres schneeweiß nennt und bemerkt, daß sich von den Schultern bis zu den Keulen zu beiden Seiten des Rückens ein breiter, isabellfarbiger, unten kastanienbraun gesäumter Streifen hinzieht. Die schwarzen Hörner erreichen, der Krümmung nach gemessen, eine Länge von 30 bis 40 Centim. und zeigen ungefähr zwanzig vollständige Ringe, sind jedoch an der Spitze glatt. Die schneeweißen Haare, welche die Rückenfalte auskleiden, haben eine Länge von 20 bis 25 Centim. Das Weibchen gleicht in der Färbung dem Männchen vollständig, ist jedoch kleiner und sein Gehörn weit schwächer, demgemäß auch minder stark gebogen; sein Euter hat zwei Zitzen. Weiterlesen
Tier sein – ein radikaler Selbstversuch
Was fühlt ein Tier, wie lebt es und wie nimmt es seine Umwelt wahr? Um das herauszufinden, tritt Charles Foster ein faszinierendes Experiment an. Er schlüpft in die Rolle von fünf verschiedenen Tierarten: Dachs, Otter, Fuchs, Rothirsch und Mauersegler. Er haust in einem Bau unter der Erde, schnappt mit den Zähnen nach Fischen in einem Fluss und durchstöbert Mülltonnen auf der Suche nach Nahrung. In die scharfsinnige, witzige Schilderung seiner skurrilen Erfahrungen lässt er wissenswerte Fakten einfließen – und letztlich geht es auch um eine philosophische Frage: Was bedeutet es, Mensch zu sein?
Ich gebe zu, dass ich ganz andere Erwartungen an DER GESCHMACK VON LAUB UND ERDE hatte, als ich zum ersten Mal von dem Buch gehört habe. Aber interessiert hat es mich trotzdem. Weiterlesen
Ein Wesen, das die Menschen verzaubert: ein kleiner rosaroter Elefant, der in der Dunkelheit leuchtet. Plötzlich ist er da, in der Höhle des Obdachlosen Schoch, der dort seinen Schlafplatz hat. Wie das seltsame Geschöpf entstanden ist und woher es kommt, weiß nur einer: der Genforscher Roux. Er möchte eine weltweite Sensation daraus machen. Allerdings wurde es ihm entwendet. Denn es gibt auch Leute, die es beschützen wollen, etwa der burmesische Elefantenflüsterer Kaung.
ELEFANT klingt wie ScienceFiction, aber (vielleicht abgesehen von kleinen rosa Elefanten) leuchtende Tiere gibt es. Also jene, die von Menschenhand geschaffen wurden und die nicht von Natur aus leuchten. Weiterlesen
