Hirnforschung Wie Fledermäuse den Lärm filtern

Wie können Menschen wichtige Geräusche von unwichtigen unterscheiden? Einen Hinweis darauf haben jetzt Biologen bei Fledermäusen entdeckt: Im Hirn der Tiere gibt es Zellen, die andere Neuronen zum Schweigen bringen, sobald Artgenossen einen Warnruf ausstoßen.

Ohren gespitzt: Fledermäuse verfügen über ein hoch entwickeltes Hörzentrum
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Ohren gespitzt: Fledermäuse verfügen über ein hoch entwickeltes Hörzentrum

Von Magdalena Hamm


Auf einer Party läuft Musik, viele Menschen reden und lachen durcheinander. Und doch hört eine Mutter sofort das Schreien eines Kindes - selbst wenn es nicht ihr eigenes ist. Obwohl das Hörzentrum im Gehirn einen ganzen Wust akustischer Reizen verarbeiten muss, gelingt es ihm, wichtige Signale herauszufiltern und zu verstärken. Wie dieses Phänomen auf neuronaler Ebene funktioniert, wollen Forscher der Georgetown University in Washington DC nun herausgefunden haben - anhand von Fledermäusen.

Die fliegenden Säuger haben ein hoch entwickeltes Hörzentrum und sind deswegen beliebte Labortiere für Akustikexperimente. Sie stoßen permanent Töne aus, um sich beim Fliegen und Jagen am Widerhall zu orientieren. Gleichzeitig kommunizieren die Tiere untereinander. "Inmitten einer Kolonie von Hunderten Fledermäusen, die alle Orientierungsrufe ausstoßen, schaffen es die Tiere nicht nur, ihre eigenen Töne zu identifizieren", sagt Bridget Queenan von der Georgetown University in der US-Hauptstadt Washington. "Sie können auch noch die Warnrufe von Artgenossen wahrnehmen."

Queenan und ihre Kollegen haben das Hörzentrums im Gehirn von Schnurrbartfledermäusen (Pteronotus parnellii) untersucht. Dabei fanden sie Nervenzellen, die anscheinend andere Neuronen zum Schweigen bringen, sobald sie relevante Meldungen empfangen. Die Forscher entdeckten auch eine weitere Art von Zellen, die offenbar in der Lage ist, Hintergrundgeräusche zu übertönen. Ähnliche Prozesse könnten auch im menschlichen Gehirn stattfinden, sagten Queenan und ihre Kollegen jetzt auf der Jahreskonferenz der US-amerikanischen Gesellschaft für Neurowissenschaften.

Reaktion einzelner Hirnzellen untersucht

Bereits vor ein paar Jahren fanden Biologen bei Fledermäusen spezielle Nervenzellen, die sowohl Töne der Echoortung als auch der Kommunikation verarbeiten können. Daraus entwickelten sie die Hypothese, dass ein Mechanismus die Signale einzelner Zellen verstärkt, sobald diese Laute von Artgenossen empfangen. In ihrem Experiment spielten die Forscher den Fledermäusen unterschiedliche Kombinationen von Ortungslauten und Warnrufen vor. Sie überwachten die Reaktion einzelner Nervenzellen, indem sie diese mit Elektroden anstachen.

Die Zellen antworteten ganz unterschiedlich auf die Reize. Während manche nur auf Ortungslaute reagierten, hemmten andere die umliegenden Neuronen, sobald sie einen Warnruf bekamen. Wieder andere leiteten das Signal eines Warnrufs verstärkt weiter. Die Forscher vermuten daher, dass es innerhalb des Gehirns spezialisierte Netzwerke von Zellen gibt, die dafür sorgen, dass wichtige Signale sich gegen weniger wichtige durchsetzen.

Bei Menschen kann die Aktivität der Neuronen nicht so gezielt gemessen werden. Mithilfe einer Elektroenzephalographie, kurz EEG, können immer nur die Hirnströme einer ganzen Gruppe von Nervenzellen sichtbar gemacht werden.

Zwar ist das Hörvermögen des Menschen längst nicht so ausgeprägt wie das der Fledermaus, trotzdem existieren viele Parallelen. Forscher der Tierärztlichen Hochschule in Hannover konnten zum Beispiel zeigen, dass Fledermausjunge ebenso wie Menschenkinder sprechen lernen, indem sie ihren Eltern zuhören und das Gehörte nachahmen. "Grundsätzlich funktionieren beide Hörsysteme nach denselben Prinzipien", sagt Karl-Heinz Esser vom Institut für Zoologie an der Hochschule. Deshalb sei eine Übertragung der Messdaten auf den Menschen nicht abwegig.

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insgesamt 1 Beitrag
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Seite 1
gubec 27.04.2012
1.
Wie viele Fledermäuse mussten für diese Tierversuche leiden und / oder sterben? Wie viele Artgenossen mussten ihre Gruppenmitglieder leiden und sterben sehen?
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