Eine Studie zeigt, dass Papageien und Singvögel unterschiedliche Gehirnmechanismen entwickelt haben

Wenn Menschen lernen, eine Sprache zu sprechen, lernen wir, neue Lautäußerungen zu produzieren und sie flexibel für die Kommunikation zu nutzen, aber wie das Gehirn dies erreichen kann, ist laut Zhilei Zhao, Klarman Fellow für Neurobiologie und Verhalten in, eine wichtige, aber weitgehend unbeantwortete Frage das College of Arts and Sciences (A&S).

Um dieser Frage nachzugehen, verglichen die Mitarbeiter von Zhao und Cornell die Gehirnbahnen von Singvögeln und Papageien. Die beiden Gruppen trennten sich vor 50 Millionen Jahren, aber beide verfügen über die Fähigkeit, Gesang zu erlernen. Die Forscher fanden drastisch unterschiedliche Auswirkungen auf die Gehirnmechanismen der beiden Arten und lieferten einen Hinweis darauf, wie das Gehirn von Papageien – und Menschen – ein kontinuierliches, flexibles Stimmlernen ermöglicht.

„Der vordere Vorderhirnweg bei Papageien ist notwendig, um Lautäußerungen mit individuellen Signaturen zu erzeugen.“ veröffentlicht In Aktuelle Biologie am 8. Dezember mit Zhao als Erstautor.

Singvögel und Papageien seien ein nützlicher Vergleich, da sie unterschiedliche Entwicklungsgeschichten und stimmliche Lernfähigkeiten hätten, sagte Zhao.

Zebrafinken, die am besten untersuchten Singvogelarten, lernen im Jugendstadium ein Lied und verändern sich danach kaum noch. Dies unterscheidet sich stark von Papageien und Menschen, die im Laufe ihres Lebens ständig neue Lautäußerungen erlernen und flexible Stimmsequenzen produzieren.

Sowohl Singvögel als auch Papageien haben zwei Hauptbahnen im Gehirn: den vorderen und den hinteren. Es ist bekannt, dass diese beiden Wege bei Singvögeln unterschiedliche Funktionen haben. Doch welche Funktionen sie bei Papageien spielen, ist unbekannt.

Um zu testen, ob die Gesangssysteme von Papageien eine ähnliche neuronale Funktion wie bei Singvögeln haben, inaktivierten die Forscher vorübergehend und reversibel jeden der Nervenbahnen bei Papageien und fanden bei Papageien ganz andere Effekte als bei Singvögeln.

Singvögel können ihre Lautäußerungen weiterhin nur über die hintere Signalleitung erzeugen, bei Papageien führte die Isolierung dieser Signalleitung jedoch zu einem völligen Zusammenbruch der Stimmfähigkeit. Das Experiment zeigte, dass Papageien die vordere Vorderhirnbahn benötigen, um erlernte Lautäußerungen mit individuellen Signaturen zu erzeugen.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich ihre Funktionen erheblich unterschieden haben, obwohl sie anatomisch ähnlich aussehen, sagte Zhao: „Kurz gesagt, um kontinuierlich zu lernen und flexibel zu vokalisieren wie Menschen, haben Papageien Gehirnmechanismen entwickelt, die sich von denen von Singvögeln unterscheiden.“