Viele Lebewesen erzeugen Laute und Geräusche, um miteinander zu kommunizieren. Verglichen mit den meisten Tieren ist die menschliche Sprache ungewöhnlich komplex. Denn sie erfordert eine präzise Kontrolle der Stimmorgane, um Wörter zu produzieren. Auch einige Vögel kommunizieren auf solch komplexe Weise. Dazu zählen beispielsweise Wellensittiche (Melopsittacus undulatus) – eine kleine Papageienart, die unter anderem hunderte menschliche Wörter nachahmen und rasch lernen kann. Zebrafinken (Taeniopygia guttata) haben ebenfalls komplexe Stimmkenntnisse, aber weniger als Sittiche. Sie können nur mit viel Übung Melodien nachahmen, nicht jedoch menschliche Wörter. Aber warum haben die Vögel unterschiedliche Kompetenzen?
Hirnaktivität verrät Sprachmechanismus der Vögel
Um das herauszufinden, haben die Neurowissenschaftler Zetian Yang und Michael Long von der New York University nun untersucht, was im Gehirn von Vögeln passiert, wenn sie singen oder sprechen. Dafür zeichneten sie mittels einer implantierten Sonde erstmals die Hirnaktivität von vier Wellensittichen und sieben Zebrafinken auf, während diese mit ihren Artgenossen kommunizierten, und verglichen diese Daten anschließend mit denen von Menschen.
Wellensittiche verwenden flexible Lautäußerungen. Der graue Vogel in diesem Video heißt Hopfield, der grüne Hinton und der blaue Turing. © Zetian Yang und Andrew Bahle
Die Auswertung ergab, dass bei den beiden Vogelarten unterschiedliche Regionen des Gehirns aktiv sind, wenn sie Laute erzeugen. Bei Zebrafinken ist dies der sogenannte robuste Kern des Arcopalliums (RA). Wellensittiche nutzen zum Singen und Sprechen hingegen den sogenannten zentralen Kern des vorderen Arcopalliums (AAC), wie die Tests ergaben. Diese beiden Areale im Vorderhirn sind jeweils über den Hirnstamm mit der Syrinx, dem Stimmorgan der Vögel, verbunden und steuern bekanntermaßen dessen Muskeln. Diese Verknüpfung ermöglicht offenbar die Produktion einer Vielzahl von Lautäußerungen, schließen Yang und Long.
Wie die Forschenden feststellten, produzieren die verschiedenen Kleingruppen von AAC-Zellen bei den Wellensittichen jeweils unterschiedliche, aber festgelegte Laute, die Konsonanten und Vokalen der menschlichen Sprache ähneln. Wie bei einem Keyboard oder Klavier verfügen die Sittiche demnach in ihrem Gehirn über eine Art interne „Stimmtastatur“ mit definierten „Tasten“ für bestimmte Muskelbefehle und Töne. Diese Art der Spracherzeugung ähnelt den Mechanismen, die im menschlichen Motorcortex für die Sprache verantwortlich sind, wie das Team erklärt. Demnach sind die neuronalen Prozesse, die der Geräuscherzeugung zugrunde liegen, zwischen diesen Vögeln und Menschen ähnlich. Bei Zebrafinken sind hingegen keine einzelnen Neuronen oder Neuronengruppen bestimmten Tönen zugeordnet.
