Neuroethologie

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Die Neuroethologie (Verhaltensneurologie; gelegentlich auch noch: Verhaltensphysiologie) ist ein junges Teilgebiet der Biologie und verbindet die Methoden der Verhaltensforschung mit denen der Neurologie, der Neurobiologie und der Sinnesphysiologie.[1] Frühe Vertreter der Verhaltensphysiologie waren Karl von Frisch und Erich von Holst.

Untersucht werden in diesem Fachgebiet - heute in der Regel auf der Ebene einzelner Zellen oder kleinstmöglicher Zellgruppen - die Mechanismen, mit deren Hilfe Nervensysteme Verhalten erzeugen und kontrollieren.[2] Hierzu gehört u.a. die Aufnahme von Reizen aus der Umwelt (zum Beispiel Licht, chemische Signale, Druckreize), deren Weiterleitung ans Zentralnervensystem oder vergleichbare Verarbeitungszentren sowie alle Aspekte der Reaktion auf einen externen Reiz (zum Beispiel Muskelbewegungen, Lautäußerungen, Ausscheidung von Pheromonen).[3] Die Neuroethologie untersucht also die Details aller Elemente des "Schaltplans" von Verhalten einschließlich "Input" und "Output".[4]

Ein typisches Beispiel für derartige Untersuchungen ist heute die Analyse des Verhaltens von Langusten, die unter Wasser über erhebliche Entfernungen hinweg potentielle Nahrung (zum Beispiel tote Tiere) erriechen können und als Modellorganismus für die Analyse von olfaktorischem Verhalten (Riechverhalten) dienen.[5][6] Obwohl die bei Langusten für das Riechen zuständigen Nervenzellen weit weniger komplex verschaltet sind als bei Wirbeltieren, ist über das Zusammenspiel von reizempfindlichen Zellen an ihren Fühlern und an ihren Beinen, den zum Gehirn führenden Nervenzellen sowie der Umsetzung von Sinneseindrücken in zielgerichtete Bewegungen noch wenig bekannt.

Nicht-Wirbeltiere werden von Neuroethologen häufig als Versuchstiere den Wirbeltieren vorgezogen, weil die Analyse von Sinnesleistungen oft zunächst das Ausschalten der reizempfindlichen Organe erforderlich macht, sprich: deren Amputation; Experimente an Langusten oder anderen Krustentieren wecken hierbei regelmäßig weniger Kritik als vergleichbare Experimente an Mäusen oder Ratten. Es zeichnet sich jedoch ein Trend zur Untersuchung neuroethologicher Fragestellungen an Wirbeltieren ab.[7]

1981 wurde anlässlich des an der Universität Kassel von Jörg-Peter Ewert, D. J. Ingle und R. R. Capranica organisierten NATO-Advanced Study Institute Advances in Vertebrate Neuroethology die International Society for Neuroethology (ISN) gegründet. Ihr erster Präsident war Theodore Holmes Bullock. Der erste Kongress der ISN fand 1986 in Tokyo statt.

Neuroethologie Lehrbücher[Bearbeiten]

  • Zupanc, G. K. H. (2004): Behavioral Neurobiology: An Integrative Approach. Oxford University Press. New York.
  • Carew, T. J. (2000): Behavioral Neurobiology: The Cellular Organization of Natural Behavior. Sinauer, Sunderland Mass.
  • Simmons, P., Young, D. (1999): Nerve Cells and Animal Behaviour. 2nd. Edn. Cambridge University Press. New York.
  • Camhi J. (1984): Neuroethology: Nerve Cells and the Natural Behavior of Animals. Sinauer Associates.
  • Guthrie, D. M. (1980): Neuroethology: An Introduction. Wiley, New York.
  • Ewert, J.-P. (1980): Neuroethology: An Introduction to the Neurophysiological Fundamentals of Behavior. Springer-Verlag. New York.
  • Ewert, J.-P. (1976): Neuroethologie: Einführung in die neurophysiologischen Grundlagen des Verhaltens. HT 181. Springer-Verlag Heidelberg, Berlin, New York.
  • Marler, P., Hamilton W. J. (1966): Mechanisms of Animal Behavior. John Wiley & Sons Inc., New York.

Weblinks[Bearbeiten]

  • neuroethology.org International Society for Neuroethology (ISN)
  • Historisches Beispiel einer neuroethologischen Analyse an Erdkröten: Video-1, -2, -3.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Zupanc G.K.H. (2004) The study of animal behavior: a brief history. In: Zupanc G.K.H. Behavioral Neurobiology: An integrative Approach. Oxford Univ. Press, Oxford, pp. 11-34
  2. Nusbaum M., Beennhakker M.P. (2002) A small-systems approach to motor pattern generation. Nature 417: 343-350
  3. Carew T.J. (2000) Sensory worlds. In: Carew T.J. Behavioral Neurobiology. Sinauer, Sunderland MA, pp. 33-124
  4. Bullock T.H. (1999) Neuroethology has pregnant agendas. J. Comp. Physiol. A 185(4): 291-295 [1]
  5. Horner A.J., Weissburg M.J., Derby, C.D. (2004) Dual antennular chemosensory pathways can mediate orientation by Caribbean spiny lobsters in naturalistic flow conditions. J. Exp. Biol. 207: 3785–3796 [2]
  6. Grasso F.W., Basil J. (2002) How lobsters, crayfishes, and crabs locate sources of odor: current perspectives and future directions. Curr. Opin. Neurobiol. 12(6): 721-727 [3]
  7. Martin Heisenberg: 'President's column. International Society for Neuroethology, Newsletter, März 2008, S. 2 (PDF)