Aleatorische Netzwerke im Gehirn.

erinnern (Kurt Schwitters)

aus derStandard.at, 11. September 2016, 10:30

Nervenzellen im Gehirn sind "über sechs Ecken" miteinander vernetzt 
Die Verbindung von Zellen im Hippocampus ähnelt dem Prinzip des "Kleine-Welt-Phänomens"

Klosterneuburg/Wien – Jeder Mensch kennt jeden anderen auf der Welt über sechs Ecken, wie der US-Psychologe Stanley Milgram in den 1970er-Jahren postulierte. Bei Nervenzellen im Gehirn ist es ähnlich, berichten österreichische Forscher aktuell im Fachmagazin "Science": Jede einzelne Zelle ist nur mit wenigen anderen direkt verbunden, kann aber über ein paar Stationen mit allen übrigen kommunizieren. 

Die Wissenschafter um Jose Guzman und Peter Jonas vom Institut of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg haben ein Areal im Hippocampus untersucht, das für das Lernen und Erinnern wichtig ist. Dort werden Inhalte aber nicht als Ganzes abgespeichert, sondern in Einzelteilen, so Guzman: "Zum Abrufen müssen jeweils nur ein paar Nervenzellen stimuliert werden, durch die offensichtlich guten Verbindungen mit den anderen Zellen wird das Muster vervollständigt und die ganze Erinnerung kommt zurück." 

Seltene Direktleitung 

Bisher war aber nicht bekannt, wie dicht diese Gehirnzellen miteinander vernetzt sind. Nur zu einem Bruchteil, wie die Forscher herausfanden. Guzman: "Gerade einmal ein Prozent der Zellen sind direkt miteinander verbunden." Ihre Vernetzung funktioniere nach einem ähnlichen Muster wie das "Kleine-Welt-Phänomen" von Milgram, so Guzman. "Dieses Ergebnis ist nicht nur für uns interessant, auch Computer-wissenschafter können sich vielleicht etwas von unseren Gehirnzellen für ihre Netzwerke abschauen", sagte der Forscher. (APA, red.) 

Abstract
Science: "Synaptic mechanisms of pattern completion in the hippocampal CA3 network"


Nota. - Wenn ich's recht verstehe, sind die zunächst angesprochenen Nervenzellen nicht fest mit den andern zu einem Netzwerk verknüpft, sondern nur 'aleatorisch'; sie müssen die Verbindung jedesmal wieder neu herstellen: suchen. Da würde es nicht wundern, dass uns das Gedächtnis gelegentlich trügt. - 

Der Vorteil ist offenkundig, dass dadurch das Ganze flexibel bleibt und mehr Platz für neue Verbindungen lässt, weil so viele Nervenzellen nicht dauerhaft 'belegt' werden. Das gleicht die Unsicherheit aus. Aber nur im Durchschnitt: Im Einzelfall kann eine Fehlerinnerung fatale Folgen haben. Dafür hat man wiederum mehrere Versuche...
JE 

Schadhafte Software generiert massenhaft falsche Forschungsergebnisse.

mh-hannover

aus derStandard.at, 8. September 2016, 11:41 

Hirnforschung: 
Fehlerhafte Software weckt Zweifel an Tausenden Studien 
Programme zur Auswertung von fMRI-Hirnscans zeigen häufig falsche Signale 

Zürich – Ein schwedisches Forscherteam hat aufgezeigt, dass die Software für die Auswertung von fMRI-Hirnscans fehlerhaft ist und tausende Hirnforschungs-Studien falsch sein könnten. Forschende bemühen sich um Schadensbegrenzung. 

Massive Zweifel an Ergebnissen aus Hirnscan-Studien gibt es mindestens seit 2009, als ein amerikanischer Forscher die "Hirnaktivität" eines toten Lachses mit funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRI) nachwies. Dann sorgte das potenzielle Ausmaß, das schwedische Forschern der Universität Linköping eruierten, für Aufruhr: 40.000 Studien könnten wegen Softwarefehlern falsch sein, berichteten sie im Juni im Fachjournal "PNAS". 

Beliebte Software 

Inzwischen sprechen die Wissenschafter nur noch von 3.500 Studien, wie der "Tages-Anzeiger" am Donnerstag berichtete. Sie hatten Rohdaten aus bereits veröffentlichten Studien verwendet und durch acht gängige Analyse-Programme laufen lassen. Drei der acht Software-Programme zeigten in bis zu 70 Prozent der überprüften Fälle falsche Signale – also Aktivität in Hirnarealen, wo keine war. 

Ausgerechnet diese drei Programme sind unter Forschern die beliebtesten, weil sie eher signifikante Resultate produzieren, wie der "Tages-Anzeiger" schrieb. Einige Wissenschafter wiesen darauf hin, dass der Fakt, dass die besagten Studien falsch sein könnten, noch nicht bedeute, dass sie auch falsch sind. Viele davon stützten sich nämlich nicht allein auf die angezweifelte Methode, die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRI). 

Mehr Transparenz 

Dennoch sehen viele Forscher nach der schwedischen Studie Handlungsbedarf. "Zuerst müssen die Einstellungen in der Software korrigiert werden", sagte MRI-Forscher Christoph Boesch von der Universität Bern. Bei einer der getesteten Softwares sei dies bereits geschehen. Zudem sollten solche Experimente von Experten für mathematische Methoden begleitet werden, um Fehler schneller zu erkennen, so Boesch. 

Auch müssten die Rohdaten und verwendeten Analyse-Codes bei jeder Publikation offen gelegt werden, was einige der wichtigsten Fachjournale bereits verlangen. Bei medizinischen Daten sei dies jedoch aus Datenschutzgründen nicht einfach umsetzbar. Außerdem wiederholt Boesch eine in Forscherkreisen vielfach gestellte Forderung: Die Wissenschaftskultur müsse sich so ändern, dass auch Publikationen mit Bestätigungen bereits bekannter Ergebnisse und mit negativen Resultaten zum Zug kommen. (APA, red.) 


Nota. - In der guten alten Zeit musste jedes Messinstrument für seinen bestimmten Zweck extra angefertigt werden. Da kamen natürlich Fehler vor, aber sie blieben immer vereinzelt. Wissenschaft ist öffentliche Wissen, und je öffentlicher, um so wissenschaftlicher. Mit dem Internet wurden die digitalen Messinstru-mente ihrerseits öffentlich, und nun passiert es, dass auch Fehler öffentlich verallgemeinert werden. Eine gewisse Zeit lang; dann werden sie bemerkt und korrigiert - öffentlich. Und alles tausendmal schneller und tausendmal zahlreicher. Wissenschaft ist öffentliches Wissen, punctum.
JE

So ist der Mensch.

 zeit online

aus nzz.ch, 25.8.2016, 21:00 Uhr                                              

Babysimulatoren für Teenager
Fehlgeleitete Prävention
Babypuppen, die schreien und Fürsorge brauchen, sollen Teenager von Schwangerschaften abhalten. Nun zeigt eine Studie aus Australien, dass die Puppen mitunter das Gegenteil bewirken.

(sda) Sie schreien, müssen gefüttert und gewickelt werden: Babysimulator-Puppen werden in vielen Projekten zur Verhinderung von Teenagerschwangerschaften eingesetzt. Doch die Puppen können auch den gegenteiligen Effekt auf ihre jungen Pflegemütter haben, wie Forscher bei dem australischen Programm VIP (Virtual Infant Parenting) ermittelten.

Das Team um Sally Brinkman von der University of Western Australia in Adelaide hatte Daten von knapp 3000 Schülerinnen analysiert. Es habe sich über mehrere Jahre hinweg keine Verringerung des Risikos von Teenagerschwangerschaften eingestellt, schreiben die Autoren im Magazin «The Lancet».

Mehr noch: «Verglichen mit den Mädchen in der Kontrollgruppe, gab es bei den Mädchen im VIP-Programm eine grössere Häufigkeit von Schwangerschaften und Abtreibungen.» So gebaren 8 Prozent der Mädchen in der Interventionsgruppe zumindest ein Kind, verglichen mit 4 Prozent in der Kontrollgruppe. Zudem hatten 9 Prozent der Teilnehmerinnen in der Gruppe mit den Babysimulatoren eine Abtreibung. In der Kontrollgruppe waren es nur 6 Prozent.

Gegenteilige Wirkung

«Unsere Studie zeigt, dass das Programm zur Schwangerschaftsverhütung in Westaustralien, das einen Babysimulator verwendet, das Risiko einer Schwangerschaft bei Teenagern nicht verringert. Im Gegenteil, das Risiko ist sogar höher, verglichen mit Mädchen, die nicht an der Intervention teilnahmen», sagte Studienautorin Brinkman.

Die Daten liessen den Schluss zu, dass solche Programme nicht den gewünschten langfristigen Effekt hätten. Sie stellten somit nicht den besten Einsatz öffentlicher Mittel zu diesem Zweck dar.

Das australische Programm VIP basiert auf dem US-Programm «Realityworks». In Schulen werden Teenager über wichtige Aspekte wie Rauchen und Trinken in der Schwangerschaft, Ernährung, sexuelle Gesundheit oder Verhütung informiert.

Sie sehen eine Videodokumentation über eine Teenagermutter und müssen sich ein Wochenende lang um eine Simulatorpuppe kümmern. Die Babypuppe weint, wenn ein Baby gefüttert, gewickelt oder in den Schlaf gewiegt werden muss, und speichert, wie gut die «Mutter» den Bedürfnissen nachgekommen ist.

Beide Geschlechter ansprechen

In einem «The Lancet»-Kommentar schreibt Julie Quinlivan von der University of Notre Dame Australia in Fremantle, es gehöre mehr dazu, Teenager von Schwangerschaften abzuhalten, als ein solches Projekt. «Wir müssen uns an beide richten: Väter und Mütter.»

Zudem sollten die Programme schon in der Kindheit starten, da Teenagerschwangerschaften oft das Ergebnis von Ereignissen zu dieser Zeit seien. Es müsse darein investiert werden, besonders gefährdete Kinder vom Weg zur frühen Elternschaft abzulenken.

Zudem bekämen Teenager, die sich gut um ihren Babysimulator kümmerten, positives Feedback von Gleichaltrigen und Familie – gerade zu einer Zeit, in der sie sich danach sehnten, meint Quinlivan. Die kurze Zeit mit einer Puppe könne für sie zur Idealisierung der Elternschaft führen.

An der Studie waren 57 Schulen beteiligt – 1267 Schülerinnen nahmen am VIP-Programm teil, 1567 erhielten den Standardunterricht zum Thema Gesundheit und Schwangerschaft. Die Schülerinnen waren zu Studienbeginn zwischen 13 und 15 Jahre alt und wurden von den Autoren bis zum Alter von 20 Jahren begleitet. Die Autoren holten Daten aus Spitälern und Abtreibungskliniken über Schwangerschaften der Teilnehmerinnen ein.

Geringe Teilnahmerate

Bei der Arbeit handelt es sich nach Autorenangaben um die erste randomisierte kontrollierte Studie zum Einsatz von Babysimulatoren. Die Forscher gaben zu bedenken, dass die Teilnahmerate an der Studie in den Schulen gering war (45 Prozent in den Kontrollschulen und 58 Prozent bei VIP-Schulen).

Die Studie lasse keine Rückschlüsse über Teenager zu, die sich dafür entschieden hatten, nicht teilzunehmen. Nach Angaben von «Realityworks» wird dessen Programm mit Babysimulatoren in über 89 Ländern eingesetzt. Auch in der Schweiz gibt es ähnliche Programme.


Nota. - Tja, so ist der Mensch. Und an der Stelle unterscheidet er sich sicher nicht von den Tieren. Nicht nur nicht von den Säugetieren, sondern von den andern wahrscheinlich auch nicht: Das Kinderkümmern gefällt ihnen gar noch! Wer hätte das gedacht...
JE

Domestikationsfolgen.

aus Die Presse, Wien, 6. 9. 2016

Wölfe sind geborene Spieler, Hunde scheuen Risiken eher
Die Differenz zeigt sich in Tests im Wolfszentrum Ernstbrunn.

Wenn man Menschen vor die Wahl stellt, ob sie lieber 100 Euro bekommen oder vielleicht 200, aber vielleicht auch nichts, dann setzen die meisten auf die sichere Karte: Wir sind risikoscheu, und unsere besten Freunde sind es auch. Dabei hielten es ihre Ahnen ganz anders: Wölfe sind geborene Spieler, das zeigte Sarah Marshall-Pescini (Vet-Med Wien) im Wolfszentrum Ernstbrunn, dort werden händisch aufgezogene Wölfe und Hunde gehalten. In Vergleichstests zeigten sich schon viele Unterschiede in Charakter und Verhalten. Diesmal bei der Risikofreude. Die Tiere bekamen Futter angeboten, entweder gesichertes oder riskantes: Die Wölfe setzten in 80 Prozent der Tests auf Risiko, die Hunde nur in 58 (Frontiers in Psychology 1. 9.). Es liegt daran, dass Wölfe als Jäger immer auf Risiko setzen müssen, sie haben keinen Futternapf. (jl)


Nota. - Konrad Lorenz hat seine wissenschaftliche Laufbahn begonnen mit Studien über die genetischen Folgen der Domestikation. Die gefielen den Völkischen und ihrer Verachtung für die westliche Zivilisation, und Lorenz wurde Pg. und ließ sich mit dem Parteiabzeichen ablichten.

Seither wird das Thema öffentlich beschwiegen. Aber dafür gibt es keinen Grund, wenn Lorenzens Ergebnisse damals auf wissenschaftlich korrektem Weg entstanden sind. Die obige Studie scheint mir darauf hinzuweisen, dass es so war.
JE

Wie gut Hunde unsere Sprache verstehen.

aus scinexx

Hunde verarbeiten Sprache wie wir
Vierbeiner erkennen Wortbedeutung und Tonfall mit den gleichen Hirnarealen wie Menschen

Verblüffend menschenähnlich: Hunde verarbeiten unsere Sprache auf ähnlich arbeitsteilige Weise wie wir – und sie erkennen sehr genau, ob ein Wort trotz lobenden Tonfall bedeutungslos ist. Wie der Mensch verarbeiten sie die Bedeutung eines Worts in der linke Hirnhälfte und den Tonfall in der rechten, so das Ergebnis von Hirnscans. Nur wenn beides zusammenpasst, löst dies eine Reaktion in ihrem Belohnungszentrum aus, wie Forscher im Fachmagazin "Science" berichten.

Hunde gelten nicht umsonst als "bester Freund des Menschen": Kaum ein anderes Tier hat sich im Laufe der Domestikation so stark an uns angepasst. Das geht so weit, dass der Hund ;unser Lächeln erkennt, aus unserer Intonation auf unsere Stimmung schließt und nach etwas Training hunderte menschliche Wörter verstehen kann.

Hunde in der "Röhre"

Aber verstehen und verarbeiten Hunde Wörter wirklich so wie wir? Um das herauszufinden, haben Attila Andics von der Eötvös Lorand Universität in Budapest und seine Kollegen 13 Hunde auf die Probe gestellt. Diese Hunde hatten schon zuvor gelernt, während einer Aufgabe still in einem Magnetresonanz-Tomografen zu liegen.

Im Test hörten die Hunde verschiedene lobende oder neutrale Wortäußerungen ihrer Trainerin, die sie mal in lobender Intonation, mal mit neutraler Stimmlage aussprach. So erklang beispielsweise ein für die Hunde bedeutungsloses Wort in lobendem Tonfall, die Phrase "Gut gemacht!" dagegen auch in neutraler Intonation. "Wir schauten dabei, ob das Gehirn der Hunde zwischen den bedeutungsvollen und bedeutungslosen Worten differenzieren kann und zwischen den Intonationen", erklärt Andics.

So testeten die Forscher das Sprachverständnis der Hunde

Wörter links, Tonfall rechts

Das Ergebnis: Überraschenderweise verarbeiten Hunde Sprache ganz ähnlich wie wir. "Bei der Sprachverarbeitung gibt es eine wohlbekannte Arbeitsteilung im menschlichen Gehirn", erklärt Andics. "Die linke Hirnhälfte verarbeitet die Wortbedeutung und die rechte die Intonation." Wie die Hirnscans der Hunde belegten, geschieht dies bei den Vierbeinern genauso.

So wurde ein Areal in der linken Hirnhälfte der Hunde nur dann aktiv, wenn sie echte Lobwörter hörten – unabhängig davon, ob diese in neutralem Tonfall oder lobend ausgesprochen wurden. Waren die Wörter dagegen für den Hund bedeutungslos, blieb dieser Bereich inaktiv. Gleichzeitig feuerten bestimmte Neuronen in der rechten Hirnhälfte nur dann, wenn die Hunde eine lobende Intonation hörten – egal ob das Wort etwas bedeutete oder nicht.


Das Belohnungszentrum (grün) der Hunde reagierte nur, wenn Wortbedeutung und lobender Tonfall zusammenpassten.

Wohlgefühl nur, wenn Wort und Tonfall passen

Und noch etwas ergaben die Hirnscans: Das Belohnungssystem der Hunde sprang nur dann an, wenn Wörter und Tonfall zusammenpassen. Nur wenn die Trainerin eine lobende Phrase lobend aussprach, löste dies bei den Tieren das entsprechende Wohlgefühl aus. "Hunde können demnach nicht nur auseinanderhalten, was wir sagen und wie wir es sagen – sie können auch beides kombinieren und so korrekt interpretieren, was diese Wörter bedeuten", sagt Andics.

Nach Ansicht der Forscher haben die Hunde damit in allen drei Teilaspekten der Tests eine verblüffend menschenähnliche Reaktion bewiesen. Zum Teil verdanken sie ihr gutes Ohr für unsere Sprache und Art der Kommunikation ihrer langen Domestikation und dem engen Kontakt mit dem Menschen. Aber die Arbeitsteilung von Wortverständnis und Intonation im Gehirn müsse schon von vornherein bei diesen Tieren angelegt gewesen sein, meinen die Wissenschaftler.

"Was menschliche Wörter und Sprache einzigartig macht, ist daher nicht die mentale Fähigkeit, sie zu verarbeiten", konstatieren die Forscher. Denn dies beherrschten Hunde auch. "Einzigartig ist aber die Fähigkeit, lexikalische Phrasen zu erfinden und bewusst zu nutzen." (Science, 2016; doi: 10.1126/science.aaf3777)

(AAAS, 31.08.2016 - NPO)


Nota. - "Nicht die mentale Fähigkeit, sie zu verarbeiten..." - das haut einem die Schuhe von den Füßen! Aber vielleicht die Fähigkeit, sie zu erfinden? Eine gelernte Bedeutung wiedererkennen ist eins; eine Bedeutung 'ausdenken' (und dann noch mit einem Lautzeichnen markieren, um sie wiederfinden und mitteilen zu können), ist offenbar etwas anderes. Und es ist dies Andere, was wir Menschen können, ein Tier aber nicht. Die Bedeutung ist der springende Punkt, nicht erst die Bildung von Phrasen - die kommt viel später.
JE

Tiere haben mehr Kultur, als du denkst.

aus Süddeutsche.de, 29.08.2016 | 11:24

Kultur der Kapuzineraffen
Alles nachäffen? Von wegen.
Die Tiere führen die Pfoten ihrer Freunde an ihr Gesicht, Buckelwale singen in Dialekten: Auch Tiere entwickeln kulturelle Gepflogenheiten von erstaunlicher Vielfalt.

Von Katrin Blawat

Sicherlich ist das Ritual nicht jedermanns Sache: Die Hand eines Freundes nehmen (notfalls auch den Fuß) und sie aufs eigene Gesicht legen. Die Augen schließen. Mehrmals tief einatmen, mehr als eine Minute lang.

Für die Kapuzineraffen der sogenannten Abby-Gruppe gehört dieses Verhalten zum Alltag. Ihre Artgenossen aus der benachbarten Bette-Gruppe wurden dagegen nie beim Handschnüffeln beobachtet. Solche Variationen in den Gepflogenheiten verschiedener Populationen einer Art sind mehr als nur eine bemerkenswerte Anekdote. Anthropologen und Biologen werten derartige Beobachtungen als Belege dafür, dass auch Tiere Kultur besitzen. So zahlreich sind die Hinweise darauf in den vergangenen Jahren geworden, dass Carel van Schaik, Direktor des Instituts und Museums für Anthropologie der Uni Zürich, sagt: "Ich glaube, dass bei den üblichen Verdächtigen wie Primaten, Walen und Krähen viel mehr Verhalten kulturell bedingt ist, als wir derzeit wissen." Auch bei anderen Arten wie Meisen, Fischen und sogar Insekten scheuen sich Forscher immer weniger, von Kultur zu sprechen.

Es ist ein großer Begriff. Einer, bei dem die meisten Menschen an Vernissagen, Theaterpremieren, Symphoniekonzerte und vielleicht noch an verstiegene Diskussionen unter Intellektuellen denken dürften. Dabei ist das nur eine Facette von Kultur. Eine andere ist auch im Alltag jenseits der Feuilletons allgegenwärtig, etwa in den Ess- und Feierritualen, der Musik und den Erzählungen eines Landes. Kultur, das meint vor allem die spezifischen Gewohnheiten einer Gruppe, auch zum Beispiel einer Familie. Wenn sich Vater, Mutter und deren Kinder in Diskussionen grundsätzlich ins Wort fallen, dann gehört das zur Familienkultur.

Allgemein bedeutet Kultur eine Fertigkeit, Gewohnheit oder Informationen, welche die Mitglieder einer Gruppe dauerhaft untereinander weitergeben. Das kann nützliche Dinge betreffen wie eine besonders effiziente Jagdtechnik, bizarre Gepflogenheiten oder auch nachteilige Traditionen, etwa wenn sich Guppys eine längere statt der kürzeren Route zum Futterplatz angewöhnt haben. Kultur kann, muss aber nicht nützlich sein. Bei all dem ist keine Vererbung im Spiel, sondern das sogenannte soziale Lernen - anders ausgedrückt: "nachäffen".

Der größte kulturelle Reichtum im Tierreich ist von Schimpansen bekannt. Das liegt auch daran, dass keine andere Spezies seit Jahrzehnten so akribisch beobachtet wird wie diese Primaten. Ein Team um Andrew Whiten von der schottischen University of St Andrews wertete Langzeitbeobachtungen in sieben Schimpansengruppen aus. Die Forscher kamen auf 39 Verhaltensweisen, die sich kaum durch genetische Einflüsse oder Umweltbedingungen erklären ließen. Darunter fiel zum Beispiel das Nussknacken mithilfe von Hammer und Amboss der Schimpansen im Tai-Nationalpark in der Elfenbeinküste. Im Gombe-Nationalpark in Tansania dagegen gibt es zwar ebenfalls Nüsse - dort lassen die Affen sie aber links liegen, wenn sie zum Öffnen Werkzeuge benötigen würden.

Nur wenig kürzer als bei den Schimpansen fällt die Liste der kulturellen Verhaltensweisen in Orang-Utan-Gruppen aus. Nur in einigen der sechs untersuchten Populationen bauten sich die Orang-Utans Sonnendächer - obwohl es überall ähnlich heiß war. Und nur in einigen der Gruppen hatte sich die Angewohnheit verbreitet, mit Blättern Wasser aus tiefen Baumlöchern zu saugen oder mit Zweigen nach Insekten zu angeln.

Weißschulter-Kapuzineraffen in Costa Rica sind die dritte Primatenart, deren Kultur Forscher bisher ausgiebig untersucht haben. Neben dem Handschnüffeln lassen sich die einzelnen Gruppen auch danach unterscheiden, ob sie regelmäßig an Fingern, Ohren oder am Schwanz eines Kumpanen saugen. Jede Population hat ihr eigenes kulturelles Profil entwickelt, das so verschiedene Lebensbereiche umfasst wie die Futter- und Partnersuche und den Umgang mit Artgenossen.

Meisen lernen voneinander, wie sie den Verschluss von Milchflaschen aufpicken

Abgesehen von den Primaten erreichen auch Wale einigen kulturellen Reichtum. Buckelwale von der Westküste Australiens etwa singen anders als ihre Artgenossen von der Ostküste. Doch auch im Tierreich bedeutet Kultur nicht einen starren, unveränderlichen Kanon. Im Gegenteil: Als einige Männchen von West nach Ost gewandert waren, glichen sich die Gesänge beider Populationen einander an. Auch verschiedene Jagdtechniken für die jeweils gleiche Beute haben sich in den einzelnen Buckelwal-Gruppen etabliert. In manchen Populationen "fangen" die Tiere zum Beispiel ihre Beute in einer Art Netz aus vielen kleinen Luftblasen.

Jenseits der "üblichen Verdächtigen", wie van Schaik sie nennt - Primaten, Wale, Rabenvögel - tun sich manche Wissenschaftler schwerer damit, auch bei anderen Tieren von Kultur zu sprechen. Unumstritten ist jedoch, dass zum Beispiel Meisen ein großes Talent zum sozialen Lernen haben und bereitwillig neue Gewohnheiten übernehmen. Das zeigte sich schon in den 1920er-Jahren in England, als immer mehr der Vögel begannen, die Foliendeckel von Milchflaschen aufzupicken, um an den Rahm zu kommen. Im vergangenen Jahr belegte Lucy Aplin von der University of Oxford in einer Nature-Studie, wie schnell sich Neues unter den Singvögeln ausbreiten kann. Aplin brachte Kohlmeisen bei, eine Futterbox auf eine bestimmte Art zu öffnen. Innerhalb von nur drei Wochen hatten drei von vier Gruppenmitgliedern die Technik von den zuvor eigens angelernten "Demonstratoren" übernommen. Auch ein Jahr später, als die Gruppe nur noch zu einer Minderheit aus den ursprünglichen Mitgliedern bestand, hatte sich die neue Methode gehalten.

Mit derartigen Übertragungsexperimenten lässt sich in Echtzeit die Entstehung kulturellen Verhaltens nachvollziehen. Komplizierter wird es bei wild lebenden Tieren, die man nicht so einfach in Versuchen testen kann. Auch halten manche Wissenschaftler die strikte Einteilung in genetisch, ökologisch oder kulturell bedingtes Verhalten für unsinnig. Schließlich spielen oft alle drei Faktoren eine Rolle, nur eben in unterschiedlicher Gewichtung. "Forscher wären oft besser beraten, wenn sie Verhaltensvarianten verschiedenen Quellen zuordnen würden", schreiben Kevin Laland und Vincent Janik von der University of St Andrews in den Trends im Fachjournal Ecology and Evolution.

Wie aber entwickeln sich Traditionen und Kultur, wenn genetische und Umwelteinflüsse als treibende Kraft weitgehend entfallen? "Interessant wird es erst, wenn Innovationen beteiligt sind", sagt Carel van Schaik. Ein Gruppenmitglied muss den Mut haben und die Notwendigkeit spüren, vom gewohnten Trott abzuweichen. Selbstverständlich ist beides nicht - warum etwas ändern, wenn doch alles gut läuft? Die, die sich dennoch an Neues heranwagen, sind meist jung und rangniedrig. Sie haben wenig zu verlieren, dafür lockt die Aussicht auf mehr Futter oder bessere Schlafplätze. Wer hoch oben in der Hierarchie steht, bekommt ohnehin von allem genug.

Plötzlich fingen die Makaken an, die Süßkartoffeln vor dem Verzehr im Fluss zu waschen

Damit eine Innovation ihren Weg von unten durch die Gruppe macht, müssen die Tiere zu sozialem Lernen fähig sein. Eine einfache und weit verbreitete Form davon erklärt die Verhaltensforscherin Juliane Bräuer in ihrem Buch "Klüger als wir denken: Wozu Tiere fähig sind" (Spektrum) mit einem Marktbesucher. Der kommt an einer Menschenschlange vor einem Stand mit Erdbeeren vorbei. Prompt fällt ihm ein, dass er auch Erdbeeren kaufen wollte. Auf die Idee ist er unabhängig von den anderen gekommen, die Menschenmenge hat nur seine Aufmerksamkeit auf den Obststand gelenkt und die Idee wieder an die Oberfläche geholt.

Dieses Prinzip dürfte auch hinter der Kultur des Kartoffelwaschens japanischer Makaken stecken. In den 1950er-Jahren kam ein Weibchen auf die Idee, die von Forschern ausgelegten Süßkartoffeln im Fluss zu reinigen. Zunächst folgte seine Mutter dem Beispiel, und drei Jahre später wuschen 40 Prozent der Gruppe die Kartoffeln. Vermutlich hatte der Anblick von Artgenosse, Kartoffel, Wasser und Sand mehrere Makaken unabhängig voneinander auf die gleiche Idee gebracht.

Ein anderer Weg des sozialen Lernens besteht darin, die Handlungen des Artgenossen exakt zu kopieren. Schimpansen nehmen es dabei nicht sehr genau, Hauptsache, das Ergebnis stimmt. Beobachten sie einen Artgenossen beim Hantieren an einem Futterbehälter, der sich auf verschiedene Weisen öffnen lässt, übernehmen sie nicht unbedingt dessen Methode. Warum auch, wenn sich die Belohnung anders ebenfalls hervorholen lässt?

Tiere müssen Problemlösungen immer wieder neu finden - der Mensch entwickelt sich weiter

Nicht nur dieses Beispiel lehrt: Affen äffen nicht alles nach. Die eifrigsten Nachmacher sind Menschen, vor allem Kinder. Sie kopieren jeden Handgriff, wie vor allem Michael Tomasello vom Leipziger Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie gezeigt hat. Kinder imitieren sogar Handlungen, deren offensichtliche Unsinnigkeit sie durchaus begriffen haben. Etwa wenn jemand in die Hände klatscht, ehe er einen Lichtschalter drückt.

Was zunächst streberhaft wirken mag, zahlt sich aus, wenn die Probleme und ihre Lösungen komplexer werden. Zusammen mit der rein menschlichen Eigenschaft, viel Zeit und Mühe ins gezielte Unterrichten zu stecken, sehen viele Forscher hier die Basis für die Einzigartigkeit der Kultur von Homo sapiens. Unter allen anderen Arten sticht er damit hervor, wie er mit seiner Kultur umgeht. "Sowohl Tiere als auch Menschen haben Kultur", resümiert der Anthropologe van Schaik.

"Aber nur beim Menschen ist sie für sich allein zu einer evolutionären Kraft geworden." Sein Kollege Kevin Laland ergänzt: "Menschliche Innovationen gründen auf früheren Ideen. Sie kumulieren und gehen über das hinaus, was ein Individuum jemals allein erreichen könnte." Im Tierreich hingegen wird das Rad immer wieder neu erfunden. Eine schöne Vorstellung, und auch noch wissenschaftlich untermauert: Menschen entwickeln sich weiter, immer weiter.


Nota. -  "Menschliche Innovationen gründen auf früheren Ideen. Sie kumulieren und gehen über das hinaus, was ein Individuum jemals allein erreichen könnte" - und das ist nur darum möglich, weil sie in der Spra-che ein Medium entwickelt haben, das es erlaubt, Bedeutungen weit über die Lebens- und Erlebensspanne der Individuen hinaus zu trandieren: weil sie sich in der Sprache ein kollektives Gedächtnis erschaffen haben.
JE

Hirn und Blut.

aus scinexx                     Diese Schädel zeigen zwei Öffnungen für die innere Halsschlagader, die das Großhirn fast vollständig versorgen.

Mehr Blut fürs Gehirn
Erst die bessere Energieversorgung des Gehirns machte unsere Vorfahren schlauer

Bluthungriges Gehirn: Bei unseren Vorfahren nahm im Laufe der Evolution nicht nur die Hirngröße zu, sondern auch die Blutzufuhr des Denkorgans. Sie stieg überproportional stark um 600 Prozent, wie Vergleiche fossiler Schädel zeigen. Diese Erkenntnisse legen nahe, dass nicht wie bisher gedacht, alleine die Größe des Gehirns ausschlaggebend für die Intelligenz von Lebewesen ist, sondern auch die Energiezufuhr. 

Von Vormenschen wie dem Australopithecus über Homo habilis und Homo erectus bis zum modernen Menschen sind das Gehirn und die kognitive Leistung der Menschen stetig gewachsen. Bisher ging man deshalb davon aus, dass erst der Größenzuwachs des Gehirns es unseren Vorfahren möglich machte, auch ihre Intelligenz zu steigern.

Doch Roger Seymour von der University of Adelaide und seine Kollegen haben nun einen weiteren Faktor aufgedeckt, der den Menschen im Laufe der Evolution immer schlauer werden ließ: die Energieversorgung des Gehirns. Denn das Denkorgan hat sich bei uns zu einem der nahrungshungrigsten Organe des Körpers entwickelt. Möglicherweise, so die Hypothese der Forscher, ermöglichte erst eine bessere Blutversorgung des Gehirns die Zunahme der Hirngröße und Intelligenz.

Verräterische Schädellöcher

Für ihre Studie verglichen die Forscher 35 fossile Schädel von zwölf verschiedenen Vor- und Frühmenschenarten. Besonderes Augenmerk legten sie dabei auf die Öffnung in der Schädelbasis, durch die Halsarterien laufen. Über diese Arterien wird das Gehirn mit Blut versorgt. Studien zeigen, dass diese Adern – und damit auch ihre Öffnung im Schädel – umso dicker sind, je mehr Blut hindurchfließt.

Dies sind Schädel aus der menschlichen Evolution. Von links nach rechts: Australopithecus afarensis, Homo habilis, Homo ergaster, Homo erectus und Homo neanderthalensis.

Mehr Blut – mehr Energie – mehr Intelligenz

Der Vergleich der Schädel ergab: Diese Schädellöcher vergrößerten sich im Laufe der drei Millionen Jahre Menschheitsgeschichte überproportional stark. So ist Größe des Gehirns auf 350 Prozent des Ursprungs gewachsen. Die Versorgung des Gehirns mit Blut – ablesbar an der Dicke der Arterien - stieg dagegen auf 600 Prozent an, wie die Forscher berichten.

„Wir gehen davon aus, dass dies dem Gehirn erlaubte mehr Energie zu verbrauchen, die aufgrund des steigenden Energieumsatzes zwischen den Nervenzellen benötigt wurden“, so Seymour. "Das erlaubte es uns komplex zu denken und zu lernen." (Royal Society Open Science, 2016; doi: 10.1098/rsos.160305)

(Royal Society Journal Open Science, HDI, 01.09.2016 - HDI)


Nota. - Dass ein größeres Gehirn mehr Energie braucht, habe ich mir fast gedacht. Dass im Lauf der Evolution die Blutzufuhr überproportional zugenommen hat, reißt mir auch nicht die Schuhe von den Füßen. Aber nun wissen wir das auch, vielleicht erhält es ja irgendwann eine eigene Bedeutung...
JE