Neuronale Grundlagen vokaler Kommunikation

Unsere Forschungsgruppe beschäftigt sich mit der Erforschung der neuronalen Schaltkreise, die für das Erlernen, das Ausführen und die Koordination präziser motorischer Bewegungen verantwortlich sind. Singvögel eignen sich hier besonders gut als Modell, denn diese Tiere lernen ihren komplexen Gesang anhand eines selbstbestimmten Lernprozesses. Während einer kritischen Lernphase verinnerlichen die Jungvögel den Gesang eines Tutors und versuchen, ihren eigenen, noch rudimentären Gesang durch abertausende Übungswiederholungen anzugleichen. Sobald eine einwandfreie Kopie gelungen ist, ist auch dieser Lernprozess abgeschlossen. Der so entwickelte individuelle Gesang wird von erwachsenen Tieren fortan zum Beispiel für die Balz oder die Verteidigung des Reviers verwendet. Bei unterschiedlichen Vogelarten variiert die Komplexität des so erlernten Gesangs deutlich und kann von einfachen Wiederholungen einzelner Silben bis hin zu komplexen und variablen Gesangsstrophen sowie zu Interaktion zwischen mehreren Individuen (Duettgesang / Vocal Turntaking) reichen.

Mittels einer Kombination aus automatisiertem Verhaltenstraining, elektrophysiologischer Messung der Aktivität einzelner Nervenzellen im wachen Tier, unterschiedlichen pharmakologischen Ansätzen sowie modernen bildgebenden Verfahren möchten wir entschlüsseln, wie solch komplexe Verhaltensweisen gelernt und präzise ausgeführt werden können. Aufgrund der Vergleichbarkeit der diesem Prozess zugrunde liegenden Gehirnstrukturen bei Vögeln und Säugetieren können unsere Erkenntnisse an Singvögeln so auch zum generellen Verständnis neuronaler Schaltkreise, einschließlich derer des menschlichen Gehirns, beitragen.