idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instance:
Share on: 
09/02/2024 14:18

Was Hänschen nicht lernt, lernt Hans eben später - Reaktivierung der Lernfähigkeit von Zebrafinken im Alter

Dr. Sabine Spehn Kommunikation (PR)
Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz

    Motorisches Lernen, beispielsweise das Spielen eines Instruments, präzise Bewegungen beim Sport oder auch die korrekte Betonung einer neuen Sprache, fällt in jungen Jahren besonders leicht. Was aber, wenn sich diese jugendliche Lernfähigkeit auch im Alter reaktivieren ließe? Die Forschungsgruppe von Daniela Vallentin am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz konnte an Zebrafinken zeigen, dass dies tatsächlich möglich ist. Die Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass eine Reaktivierung bestimmter für das Gesangslernen im Jungvogel wichtiger Mechanismen in ausgewachsenen Zebrafinken möglich ist und die Lernfähigkeit der Tiere positiv beeinflusst.

    Je älter wir werden, desto schwerer fällt es uns, neue Fähigkeiten zu erlernen. Besonders deutlich wird dies beim Erlernen einer Fremdsprache: Unbekannte Laute und komplizierte Grammatik wollen einfach nicht im Gedächtnis bleiben.

    Schuld daran ist vor allem die mit zunehmendem Alter nachlassende Plastizität unseres Gehirns. Die Fähigkeit, sich durch eine Neuverknüpfung von Nervenzellen und der Anpassung ganze Hirnareale neuen Herausforderungen zu stellen, nimmt im Alter rapide ab. Doch neueste Forschungsergebnisse geben Hoffnung: Es scheint, als könne die jugendliche Lernfähigkeit auch im Alter reaktiviert werden.

    Neben der allgemeinen Abnahme neuronaler Plastizität im Alter kann die Aktivität bestimmter motorische Lernzentren im Gehirn auch an spezifische Entwicklungsphasen gebunden sein. Ein Beispiel für solche an ein konkretes Alter gebundene neuronalen Prozesse findet man beim männlichen Zebrafinken. Die Tiere erlernen ihren Gesang ausschließlich in den ersten 90 Tagen ihres Lebens. Nach dieser jugendlichen Lernphase nimmt die Plastizität im Gehirn der Vögel stark ab und spezialisierte Nervenzellen unterdrücken die Fähigkeit, Gelerntes weiter zu verändern.

    Dies wirft eine spannende Frage auf: Würden auch ältere Vögel wieder Neues lernen, wenn man die hemmende Aktivität diese Neuronen unterdrücken und somit die Plastizität des Gehirns wiederherstellen könnte?

    In einer neuen Studie unter der Leitung von Daniela Vallentin haben Forschende genau diese Frage untersucht. Mit Hilfe modernster Methoden wie der zellspezifischen Optogenetik gelang es dem internationalen Team, die hemmenden Nervenzellen gezielt auszuschalten. Das Ergebnis war erstaunlich: Die Lernfähigkeit erwachsener Zebrafinken wurde tatsächlich wiederhergestellt. Die Tiere waren in der Lage, ihrem bestehenden Gesang neue Elemente hinzuzufügen, ohne die bereits gelernten Elemente zu beeinträchtigen. "Wir konnten eine bisher unbeobachtete Erweiterung des Gesangsrepertoires der adulten Tiere feststellen", berichtet Fabian Heim, Erstautor der Studie.

    Das Gesangslernen beim Zebrafinken ist nur eines vieler Beispiele für solche spezifischen Lernphasen, selbst das Erlernen bestimmter sozialer Verhaltensweisen bei Mäusen ist an entsprechende Zeiträume gebunden. Die Ergebnisse dieser Studie tragen somit neben dem besseren Verständnis des Gesangslernprozesses auch dazu bei, die Regulation solcher zeitlich beschränkten Lernphasen generell zu entschlüsseln.


    Contact for scientific information:

    Dr. Daniela Vallentin
    Lise-Meitner-Forschungsgruppenleitung
    Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz
    E-Mail: daniela.vallentin@bi.mpg.de


    Original publication:

    Disinhibition enables vocal repertoire expansion after a critical period;
    Fabian Heim, Ezequiel Mendoza, Avani Koparkar and Daniela Vallentin;
    Nature Communications, online 31. August 2024
    https://www.nature.com/articles/s41467-024-51818-4


    More information:

    https://www.bi.mpg.de/vallentin/de - Webseite der Gruppe


    Images

    Reaktivierung der Lernfähigkeit: Neue Studie zeigt wie alte Zebrafinken wieder neue Lieder lernen können
    Reaktivierung der Lernfähigkeit: Neue Studie zeigt wie alte Zebrafinken wieder neue Lieder lernen kö ...

    © MPI für biologische Intelligenz / Julia Kuhl


    Criteria of this press release:
    Journalists, Scientists and scholars, Students, Teachers and pupils, all interested persons
    Biology
    transregional, national
    Research results, Scientific Publications
    German


     

    Reaktivierung der Lernfähigkeit: Neue Studie zeigt wie alte Zebrafinken wieder neue Lieder lernen können


    For download

    x

    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).