Eine in den mittelamerikanischen Nebelwäldern vorkommende Mausart verfügt über ein musikalisches Repertoire von fast 100 Noten. Scotinomys teguina, besser bekannt als Alstons singende Maus, beeindruckt jedoch nicht nur durch seinen Stimmumfang. Wie Jessica Boddy von der Populärwissenschaftlerin erklärt, kann sich der Lyriker auf schnelle Duette einlassen, die das Tempo und das Hin und Her menschlicher Konversation widerspiegeln.
Nun berichtet Jennifer Ouellette für Ars Technica, Forscher der School of Medicine der New York University und der University of Texas in Austin, haben den neuronalen Stromkreis identifiziert, der für die Turn-Take-Performances dieser singenden Mäuse verantwortlich ist. Die Ergebnisse des Teams, die in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurden, sind das erste Mal, dass Wissenschaftler eine solche Koordination auf eine bestimmte Region des Gehirns von Säugetieren hinweisen. Zuvor argumentierte Carl Zimmer von der New York Times mit der vorherrschenden These, dass nichtmenschliche Säugetiere für die Kommunikation auf einfachen Gehirnkreisläufen beruhten und nicht über die Mechanismen verfügten, die zur Erzeugung kontrollierter, komplexer Sprache erforderlich waren.
Wenn sich im menschlichen Gehirn ein „Vokalkoordinationszentrum“ befindet, das dem neu synchronisierten orofazialen motorischen Kortex (OMC) der Singmaus ähnelt, könnte es der Schlüssel zur Entwicklung wirksamerer Therapien für sein Personen mit Kommunikationsstörungen.
„Wir müssen verstehen, wie unser Gehirn mit fast hundert Muskeln sofort verbale Antworten generiert, wenn wir neue Behandlungsmethoden für die vielen Amerikaner entwickeln wollen, bei denen dieser Prozess fehlgeschlagen ist, häufig aufgrund von Krankheiten wie Autismus oder traumatischen Ereignissen wie [a]. Schlaganfall “, fügt Long in einer Erklärung hinzu.
Die musikalischen Mäuse können Arien von bis zu 16 Sekunden Länge produzieren (NYU School of Medicine) Um die zwitschernden Lieder der Nagetiere besser zu verstehen, transportierten Long und seine Kollegen eine Gruppe von Alstons singenden Mäusen von Costa Rica nach New York City.
"Sie sind eine Art Diven", gibt Long dem Zimmer der Times zu. Tatsächlich, so Laura Sanders für Science News, benötigen die Tiere größere Terrarien als ihre durchschnittlichen Kollegen in der Labormaus sowie spezielle Trainingsgeräte und eine schicke Diät aus frischem Mehlwurm, trockenem Katzenfutter und Obst. Trotzdem sagt Long: "Sie gedeihen hier."
Laut Zimmer können die Arien der Mäuse bis zu 16 Sekunden dauern. Obwohl die Musikmacher dafür bekannt sind, dass sie Musik allein anbieten, finden ihre gewaltigsten Darbietungen in der Gesellschaft anderer statt. Männliche Mäuse liedern im Kampf um das Territorium, während sich Männchen und Weibchen während der Balz gegenseitig stören. Das Zwitschermuster jeder Kreatur ist einzigartig, wie Long Kelly Servick vom Science Magazine mitteilt. „Ich kann diesen einen bestimmten Song erkennen und sagen:‚ Ah, das ist Ralph '“, erklärt er.
Boddy von Popular Science schreibt, dass die Forscher ihre Untersuchung mit einem Paar Mäusen gestartet haben, die in einem Käfig untergebracht waren, in dem sie sich hören, aber nicht sehen konnten. Überraschenderweise schienen die Tiere, wie der Co-Autor der Studie, Arkarup Banerjee von der NYU, Boddy, mitteilte, höflicher zu sein als die meisten Menschen. Indem die Mäuse nicht bemerkten, wann ein Mauskollege bereit war, sein Lied zu starten oder zu stoppen, vermieden sie es, sich gegenseitig zu unterbrechen, und brachen stattdessen innerhalb von Sekundenbruchteilen nach der letzten Note eines Kollegen in ein Lied aus.
Nachdem die Wissenschaftler diese Kommunikationsetikette ausgearbeitet hatten, identifizierten sie die genaue Gehirnregion, die für die Geräusche verantwortlich ist. Diese als OMC bekannte Schaltung übte eine erhebliche Kontrolle über die Fähigkeiten der Mäuse zum Musizieren aus. Als das Team die OMC mit Elektroden überreizte, wurden die Tiere verwirrt und sangen die falschen Noten. Als sich das Team in derselben Region abkühlte, behielten die Mäuse ihren Musikkatalog bei und fügten sogar ein paar zusätzliche Noten hinzu, um das Lied zu erweitern.
Entscheidend, erklärt Servick für das Wissenschaftsmagazin, sind die Forscher nicht der Meinung, dass die OMC für die Erstellung der Mäusevokalisationen verantwortlich ist. Bei einer Reihe von Versuchen, bei denen das Team nervenblockierende Medikamente verwendete, um die OMCs von Mäusen zu deaktivieren, bemerkten die Nagetiere, dass sie nicht auf die Lieder ihrer Altersgenossen reagierten, aber dennoch in der Lage waren, Melodien alleine zu tragen. Es ist daher wahrscheinlich, dass die OMC als „übergeordneter Dirigent“ fungiert, der in Verbindung mit einer noch zu identifizierenden songgenerierenden Region arbeitet.
In Zukunft wollen Long und seine Kollegen untersuchen, inwiefern sich ihre nagetierbezogenen Forschungen auf das menschliche Gehirn beziehen. Wie Long der Ouellette von Ars Technica mitteilt, weist die Mausstudie auf die Notwendigkeit hin, das Gehirn "im Kontext der Interaktion" zu untersuchen.
Das Team hat den Schlüssel zur Behandlung von Kommunikationsstörungen beim Menschen noch nicht gefunden. "[Aber] haben wir ein neues Werkzeug im Kampf?", Fragt Long.
"Das machen wir", sagt er zu Ouellette, "und das erfüllt mich mit Hoffnung."
