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pte20200115013 Forschung/Entwicklung, Umwelt/Energie

Finken merken sich gute Gesänge über Nacht

Wissenschaftler: "Lernprozesse im Gehirn der Vögel laufen wie beim Menschen etwa analog ab"


Zebrafinken merken sich Positives über Nacht (Foto: Richard Hahnloser, ETH/UZH)
Zebrafinken merken sich Positives über Nacht (Foto: Richard Hahnloser, ETH/UZH)

Zürich (pte013/15.01.2020/10:30) - Junge Zebrafinken imitieren die Balzgesänge ihrer Väter und üben diese tausendfach. Dabei erinnern sie sich an den Gesang vom Vortag und knüpfen optimal daran an, wie Forscher der Universität Zürich http://uzh.ch zusammen mit Kollegen der ETH Zürich (ETHZ) http://ethz.ch ermittelt haben.

Schlechtes wird vergessen

Im Alter von etwa 40 Tagen beginnen die Jungtiere damit, den Gesang nachzuahmen und üben ihn über drei Monate. "Wir vermuten, dass die Prozesse, die beim Lernen im Gehirn der Vögel aktiv sind, beim Menschen etwa analog ablaufen", erklärt ETHZ-Neuroinformatiker Richard Hahnloser. Der Vorteil einer Studie bei Vögeln sei allerdings, dass viel präzisere Werkzeuge zur Verfügung stehen, um den Lernprozess im Gehirn zu beobachten.

Die Lernkurve der Zebrafinken enthält Überraschendes: Zum einen zeigt sich, dass der Lernprozess vielschichtig ist und sich guter und schlechter Gesang unterschiedlich verändert. An einem Tag klingen die meisten Lieder ähnlich, aber gelegentlich produziert der Vogel einen besonders guten oder einen wirklich schlechten Versuch.

Laut den Forschern verbessern sich die Lieder im Laufe eines Tages langsam, aber stetig und verändern sich über Nacht nicht. Am nächsten Morgen klingen die besten Lieder ebenso gut wie am Vorabend. Die sehr schlechten dagegen verbessern sich während eines Tages schnell - aber dann vergisst der Vogel über Nacht die meisten Fortschritte. Am nächsten Morgen klingen die sehr schlechten Versuche wieder fast genauso wie am Vortag.

Hocheffizienter Lernvorgang

Die Lernkurven zeigen auch, dass die meisten Veränderungen über Nacht vergessen gehen, wenn sie nichts mit dem zu tun haben, was der Vogel zu singen versucht. "Die Vögel scheinen unglaublich effizient zu sein. Dank des Schlafes erinnern sie sich an die positiven Dinge, die sie tagsüber gelernt haben und vergessen den unwichtigen Rest", erklärt Neuroinformatiker Valerio Mante von der Universität Zürich.

Diese Prozesse sind die Grundlage für ein besseres Verständnis darüber, wie Lernen im Gehirn abläuft. Das therapeutische Potenzial dieser Erkenntnisse ist groß: Verstünde man zum Beispiel, warum es so schwer ist, sich an Verbesserungen weniger gelungenen Abläufe zu erinnern, wären effizientere Trainingspläne in der Rehabilitation für Schlaganfall- oder Unfallopfer möglich. Es wäre letztlich sogar denkbar, direkt auf bestimmte Hirnareale zuzugreifen, um den Lernprozess zu stimulieren, folgern die Forschenden.

(Ende)
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