Studie aus der SchweizWie Vögel lernen

Zebrafinken lernen nachhaltiger durch Ausprobieren als durch Beobachten, haben Schweizer Forscher festgestellt. Foto: iStock - sagarmanis

Mittwoch, 17. April 2019

Singvögel lernen sowohl durch Beobachten als auch durch Experimente. Dieses Verhalten haben Schweizer Wissenschaftler untersucht – auch, um Lernprozesse bei Kindern besser nachvollziehen zu können.

In der Studie der Neurowissenschaftler um Prof. Richard Hahnloser sollten Zebrafinken durch Ausprobieren und Feedback lernen, Vogelgesangsvarianten nach ihrer Länge in zwei Klassen zu unterscheiden. Ohne spezielle Vorbereitung beherrschten die Vögel die Aufgabe nach durchschnittlich 4700 Wiederholungen.

Konnten die Finken ihre Artgenossen dagegen zuvor beim Lernen der Aufgabe beobachten,
beherrschten sie die Übung praktisch von Anfang an. Anschließend sollten die Zebrafinken einen anderen Satz an Gesangsvarianten ebenfalls nach ihrer Länge unterscheiden. Dabei zeigte sich: Die Vögel, welche die erste Aufgabe mittels Ausprobieren und Feedback gelöst hatten, konnten die zweite Aufgabe von Beginn an. Jene Zebrafinken hingegen, die die erste Aufgabe vor allem durch Beobachten gelernt hatten, benötigten für die zweite Aufgabe im Mittel 3600 Durchgänge.

„Vögel, die eine Fähigkeit durch Ausprobieren gelernt haben, können diese besser verallgemeinern und an neue Situationen anpassen als solche, welche die Fähigkeit durch Beobachten erworben haben“, fasst Hahnloser die Ergebnisse zusammen. Dafür führe das Lernen durch Beobachten schneller zum Erfolg.

Neuronale Computermodelle halfen den Wissenschaftlern, die Ergebnisse zu interpretieren. Aufgrund von Modellrechnungen gehen sie davon aus, dass im Gehirn der Vögel beim Beobachten viele Nervenzellsynapsen beteiligt sind, allerdings verhältnismäßig schwach. Beim Ausprobieren hingegen sind nur wenige Synapsen beteiligt, jedoch in starker Ausprägung, was sich in einer größeren Fähigkeit zur Verallgemeinerung niederschlägt.

Ob sich unterschiedliche Lernmethoden im Gehirn von Kindern ebenso auswirken, bleibe zu untersuchen, stellen die Wissenschaftler fest. „In der Vergangenheit hat die Forschung bei Zebrafinken immer wieder wichtige Hinweise für die Erforschung neurobiologischer
Vorgänge geliefert, auch dazu, wie Menschen ihre Sprache lernen“, sagt Hahnloser. Die Studie der Schweizer Neurowissenschaftler ist unter dem Titel „Learning to perform auditory discriminations from observation is efficient but less robust than learning from experience“ im Fachforum Nature Communications erschienen. 

ETH Zürich l Institut für Neuroinformatik l Prof. Dr. Richard Hahnloser l hrichard@remove-this.ethz.ch