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 Mitarbeiter der Abteilung Prof. Gahr
Publications of the members of the Department Prof. Gahr
Verhaltensneurobiologie
Direktor: Prof. Dr. Manfred Gahr
Geschlechtsunterschiede im Gehirn werden als "die" Grundlage für geschlechts-spezifische Verhaltensweisen, sensorische und
kognitive Leistungen angesehen. Im Zentrum unserer Forschung steht die sexuelle Differenzierung des Gehirns, also jene Mechanismen, die bei der
geschlechtsspezifischen Entwicklung des Gehirns eine Rolle spielen. Weiterhin interessiert sich die Abteilung für die Bedeutung von intra-
und inter-sexueller Variabiltät in der Ausbildung von Gehirnteilen hinsichtlich der Partnerwahl und des Fortpflanzungserfolgs. Wir
untersuchen also neurale Grundlagen der sexuellen Selektion bei Singvögeln, eine der erfolgreichsten Wirbeltiergruppen zu der etwa die
Hälfte aller lebenden Vogelarten gehören. Partnerwahl und Fortpflanzungserfolg sind bei Singvögeln maßgeblich vom Gesang
beeinflusst: Männchen werben mit ihrem Gesang um die Weibchen, Weibchen wiederum wählen ein Männchen nach der Güte seines
Gesangs aus. Dabei spielt Lernen sowohl bei der Gesangsentwicklung als auch bei der Bevorzugung von Gesängen eine wesentliche Rolle.
Neben experimentellen Ansätzen für unsere Untersuchungen können wir aus zahllosen Naturbeobachtungen an dieser Tiergruppe,
die bis ins 16. Jahrhundert zurückgehen, und aus der enormen Artenvielfalt schöpfen.
Im Zuge der Gesangsentwicklung wird zunächst ein auditorisches Gedächtnis aufgebaut – Lernen durch Zuhören.
In einer zweiten Phase muss dann das auditorische Gedächtnis in ein motorisches übertragen werden. Über auditorische
Rückkopplung passt der Vogel seine eigene Vokalisation an das während der Gedächtnisbildung im Gehirn abgelegte Sollmuster an,
ähnlich wie bei der Sprachentwicklung des Menschen. Ein neuronales Netzwerk ist für die Kontrolle des Gesangsverhaltens der
Singvögel verantwortlich. Dieses Vocal Control System besteht aus zwei Komponenten: eine periphere Komponente, die für die Produktion
des Gesangs wichtig ist (der Syrinx, das Lautbildungsorgan der Vögel, und die Atmungsmuskulatur), und eine zentrale Komponente, die
Gesangsareale, über die die Lernprozesse laufen. Die Entwicklung der peripheren Komponenten wirkt dabei rückkoppelnd auf die
neuronalen Strukturen.
Die der Gesangsentwicklung und dem Gesangslernen zugrunde liegenden Mechanismen sind weitgehend unverstanden.
Fest steht jedoch, dass es einen Singvogel-spezifischen genetischen Hintergrund dafür geben muss und dass Geschlechtshormone
(Androgene und Östrogene) eine wichtige Rolle spielen. Denn durch sie wird festgelegt, ob das Vocal Control System quasi
"weiblich" oder "männlich" konfiguriert wird. Bei manchen Singvogelarten (z.B. Zebrafinken) wird der Gesang
(die "Software") ausschließlich von Männchen vorgetragen. Für diesen auf Verhaltensebene stark ausgeprägten
Sexualdimorphismus finden sich Entsprechungen auf neuronaler Ebene, also in der "Hardware". So gibt es zum Beispiel
geschlechtsspezifische Unterschiede bezüglich der Verschaltung einzelner Gesangsareale. Struktur (neuronales Netzwerk) und Funktion
(Gesang) können hier direkt miteinander in Beziehung gesetzt werden.
Die anatomische und funktionale Verschiedenheit des Gesangssystems von Singvögeln und die breite Datenbasis zum Singvogelverhalten machen
das Gesangssystem außerordentlich attraktiv, um die genetischen Ursachen und den Umwelteinfluss auf die neuronalen Geschlechtsunterschiede
zu untersuchen und die daraus resultierenden Folgen für das Sexualverhalten. Die Projekte in unserer Abteilung sind multidisziplinär
und integrieren Arbeiten auf dem Gebiet von Verhalten, Endokrinologie, Neuroanatomie, Genexpression und Elektrophysiologie unter
eingeschränkten, semi-natürlichen und natürlichen Bedingungen. Das Singvogel-Modell soll allgemeine Fragen zur sexuellen
Differenzierung und zum Lernen bei Wirbeltieren auf molekularer, zellulärer und systemischer Ebene beantworten. Darüber hinaus
erwarten wir, dass es uns im Rahmen unserer Untersuchungen gelingt, die physiologischen Kosten für das Gesangslernen und den Gesang
abzubilden und schließlich Gesangslernen mit sexueller Selektion und Evolution zu verknüpfen.
Projekte:
Molekulare Faktoren der geschlechtsabhängigen Entwicklung des VCS
Hormonabhängige Entwicklung und Bedeutung geschlechtsspezifischer
Gehirnstrukturen
Elektrophysiologische Untersuchungen zur Gesangsdifferenzierung
Gesangsentwicklung unter semi-natürlichen Bedingungen
Evolutionäre- und Umweltphysiologie
Geschlechtshormone und zelluläre Mechanismen des Gesangslernens
Kontakt Direktionsassistentin
Nicole Hoiß
Eberhard-Gwinner-Straße
Haus Nr. 6a
82319 Seewiesen
Tel: +49 (0) 8157 932 - 240
Fax: +49 (0) 8157 932 - 260
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 E-mail: Nicole Hoiß
 Website: http://www.orn.mpg.de/gahr/abtgahr.html
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