Hirnforschung Vögel lernen erstaunlich differenziert

Junge Zebrafinken üben ihren Balzgesang viele tausend Mal am Tag. Dabei behalten sie die Fortschritte gelungener Versuche im Schlaf, aber vergessen die misslungenen, wie Zürcher Forschende berichten.

Wenn Menschen eine neue Fähigkeit lernen, müssen Millionen von Verbindungen zwischen Nervenzellen angepasst und gefestigt werden. Ähnlich läuft dies auch im Tierreich ab. Forscher der Universität und der ETH Zürich haben den Lernprozess bei jungen Zebrafinken untersucht, die das Singen lernen. Und stellen fest, dass die Vögel erstaunlich effizient dabei sind, wie Sepp Kollmorgen, Richard Hahnloser und Valerio Mante im Fachblatt «Nature» berichten.

Männliche Zebrafinken beginnen im Alter von etwa 40 Tagen, den Gesang ausgewachsener Finken nachzuahmen, um später Weibchen anzulocken, wie die Universität Zürich am Mittwoch in einer Mitteilung festhielt. Dabei wiederholen die Jungtiere den Gesang drei Monate lang mehrere tausend Mal am Tag. Dabei klingen die meisten Versuche ähnlich, gelegentlich produzieren die Vögel aber auch mal besonders gute oder wirklich schlechte.

Die Forscher nutzten einen Algorithmus, um die unzähligen Veränderungen während des Lernprozesses auf einfache Lernkurven zu reduzieren. Durch diese Analyse zeigte sich, dass sich guter und schlechter Gesang unterschiedlich verändert.

An Gelungenes erinnern

Die besten Lieder verbesserten sich während eines Tages langsam aber stetig und veränderten sich über Nacht nicht. Am nächsten Morgen konnten die Jungvögel wieder anknüpfen.

Anders jedoch bei den schlechten Liedern. Diese verbesserten sich während des Tages zwar schnell, jedoch vergassen die Vögel die meisten Fortschritte über Nacht wieder.

Zudem konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die Zebrafinken im Schlaf die meisten Veränderungen wieder vergassen, wenn sie nichts mit dem zu tun hatten, was der Vogel zu singen versuchte. «Die Vögel scheinen unglaublich effizient zu sein», liess sich Valerio Mante von der Uni Zürich in der Mitteilung zitieren. «Dank des Schlafes erinnern sie sich an die positiven Dinge, die sie tagsüber gelernt haben, und vergessen den unwichtigen Rest.»

Beim Menschen ähnlich

Mit ihren Untersuchungen wollen die Forscher ein besseres Verständnis darüber gewinnen, wie Lernen im Gehirn abläuft. «Wir vermuten, dass die Prozesse, die beim Lernen im Gehirn der Vögel aktiv sind, beim Menschen etwa analog ablaufen», erklärte Hahnloser von der ETH Zürich.

Wenn man besser verstünde, warum es so schwer ist, sich an Verbesserungen weniger gelungener Abläufe zu erinnern, liessen sich effizientere Trainingspläne in der Rehabilitation für Schlaganfall- oder Unfallopfer erstellen, hiess es in der Mitteilung. Letztlich wäre sogar denkbar, direkt auf bestimmte Hirnareale zuzugreifen, um den Lernprozess zu stimulieren.