Singende Mäuse liefern überraschenden Hinweis auf den Ursprung der Sprache
Eine neue Studie an singenden Mäusen liefert neue Hinweise, wie kleine Änderungen im Gehirn den Ursprung der Sprache geprägt haben könnten.
Singmäuse besitzen kein größeres Gehirn als gewöhnliche Labormäuse, doch bestimmte Hirnverbindungen sind bei ihnen deutlich stärker ausgebaut. (Symbolbild) © Unsplash
Sprache gilt als eine der größten Leistungen der Evolution. Menschen erzählen, fragen, trösten, streiten – und geben Gedanken in Lauten wieder. Doch ausgerechnet Mäuse liefern nun einen neuen Hinweis auf den Ursprung der Sprache.
Eine neue Studie im Fachjournal Nature stellt die Vorstellung vom großen Sprung im Gehirn infrage. Forscher des Cold Spring Harbor Laboratory zeigen an singenden Mäusen: Schon gezielte Änderungen in vorhandenen Hirnverbindungen können reichen, damit aus einfachen Lauten komplexere Kommunikation wird.
Die Forscher untersuchten Alston-Braunmäuse aus Mittelamerika. Diese Tiere bilden hörbare, lange Gesänge und antworten Artgenossen mit erstaunlich gutem Timing. Ihr Verhalten erinnert in einem Punkt an menschliche Gespräche: Ein Tier ruft, das andere wartet und antwortet erst danach. Die Maus spricht nicht wie ein Mensch. Doch ihr Gehirn zeigt, wie wenig Umbau manchmal reicht, damit neue Formen der Verständigung entstehen.
Singmäuse öffnen neue Spur zum Ursprung der Sprache
Die Alston-Braunmaus, wissenschaftlich Scotinomys teguina oder umgangssprachlich Singmaus genannt, nutzt zwei verschiedene Formen von Lauten:
- Leisere Ultraschalllaute, wie sie auch gewöhnliche Labormäuse von sich geben
- Laute, geordnete Gesänge, die für Menschen hörbar sind und über mehrere Dutzend Meter reichen. Sie sind etwa 40 Dezibel lauter.
Für die Studie verglich das Team fünf Singmäuse mit fünf Labormäusen. Die Tiere wurden jeweils eine Stunde lang beobachtet und aufgenommen. Dabei kamen bei den Singmäusen 38.084 Lautäußerungen zusammen. Die Labormäuse erzeugten 8.946 Laute. Der Unterschied lag aber nicht nur in der Menge. Die Singmäuse hatten ein zusätzliches Lautrepertoire, das Labormäusen fehlt.
Forscher finden den Unterschied erst in einzelnen Nervenzellen
Auffällig ist vor allem, wie ähnlich sich die Gehirne der beiden Arten zunächst sehen. „Wenn man Singmäuse und Labormäuse nebeneinander betrachtet, sind ihre Gehirne fast nicht zu unterscheiden“, sagt Emily Isko aus dem Forschungsteam. Erst bei der Feinarbeit an einzelnen Nervenzellen zeigte sich, worin die Singmäuse von gewöhnlichen Mäusen abweichen.
Die Forscher markierten mehr als 76.000 Nervenzellen mit sogenannten molekularen Barcodes. So konnten sie verfolgen, wohin einzelne Zellen ihre Signale schicken. Neue Hirnregionen fanden sie nicht. Auch ein größeres Gehirn erklärte den Gesang nicht. Stattdessen stießen sie auf stärker ausgebaute Verbindungen aus einem Bereich, der Mund- und Gesichtsbewegungen steuert.
Zwei Verbindungen machen Gesang möglich
Dieser Bereich heißt orofazialer Motorkortex. Er schickt bei Singmäusen häufiger Signale an zwei Zielregionen. Die erste liegt in der Hörrinde. Sie verarbeitet akustische Informationen. Die zweite heißt periaquäduktales Grau, kurz PAG. Dieses Areal im Mittelhirn wirkt bei vielen Säugetieren an Lautäußerungen mit. Die Unterschiede fielen messbar aus:
- Die Verbindung zur Hörregion war bei Singmäusen fast dreimal so häufig wie bei Labormäusen.
- Beim PAG sendeten 40 Prozent bestimmter Nervenzellen Signale dorthin, bei Labormäusen waren es 12 Prozent.
Das Singmaus-Gehirn bekam offenbar keine neue „Gesangszentrale“. Es nutzte vorhandene Leitungen anders und stärker. Die Studie zeigt also, wie Evolution Verhalten verändern kann, ohne das Gehirn komplett umzubauen.
„Man könnte erwarten, dass die Entwicklung einer völlig neuen Form stimmlicher Kommunikation eine deutliche Neuorganisation der Hirnschaltkreise erfordert“, erklärt Arkarup Banerjee vom Cold Spring Harbor Laboratory. „Stattdessen fanden wir einige gezielte Änderungen in vorhandenen Verschaltungsmustern.“
Der Ursprung der Sprache wirkt weniger rätselhaft
Für den Ursprung der Sprache beim Menschen ist das kein direkter Beweis. Wir bilden Wörter, Sätze, Bedeutungen und Regeln. Singmäuse können das nicht. Ihr Gesang bleibt Tierkommunikation. Trotzdem passt der Befund zu einer wichtigen Idee der Sprachforschung: Menschliche Sprache brauchte vermutlich eine stärkere Kontrolle der Stimme durch höhere Hirnregionen.
Die Singmaus liefert dafür ein Beispiel. Sie zeigt, wie motorische Kontrolle, Hören und Lautbildung enger zusammenarbeiten können. Ein Tier muss beim Singen nicht nur Laute ausstoßen, sondern auch den eigenen Gesang steuern und auf andere Tiere reagieren. Dafür braucht das Gehirn Verbindungen zwischen Bewegung und Hören.
Auch der Vergleich mit Labormäusen ist hilfreich. Beide Arten trennten sich evolutionär vor rund 18 Millionen Jahren. Ihre Gehirne ähneln sich bis heute stark. Dennoch unterscheiden sich ihre Laute deutlich: In 9 von 11 untersuchten Zielregionen fanden die Forscher keine klaren Abweichungen. Nur zwei Regionen stachen heraus, und beide passen zur Lautkontrolle.
Kleine Änderungen können Verhalten stark verändern
Mitautor Anthony Zador stellt deshalb eine naheliegende Frage: Wenn Singmäuse nur durch wenige gezielte Hirnverbindungen anders klingen als Labormäuse, ließen sich solche Verbindungen vielleicht künstlich nachbauen? Dann könnten Forscher prüfen, ob auch eine Labormaus singen lernen kann.
Solche Versuche wären nicht nur kurios, sie könnten langfristig helfen, besser zu verstehen, wie Stimme, Hören und Sprachentwicklung im Gehirn zusammenspielen – und warum diese Prozesse bei Sprachstörungen aus dem Takt geraten.
Die Studie bleibt dabei vorsichtig. Sie behauptet nicht, dass Mäuse den Menschen erklären. Sie legt näher, dass Evolution oft vorhandenes Material nutzt. Beim Ursprung der Sprache könnte also nicht ein einzelner großer Sprung im Gehirn am Anfang gestanden haben. Vielleicht reichten an manchen Stellen verstärkte Verbindungen, damit Stimme, Hören und Timing enger zusammenspielten.
Kurz zusammengefasst:
- Eine Studie an singenden Mäusen liefert Hinweise darauf, wie der Ursprung der Sprache mit kleinen Änderungen im Gehirn zusammenhängen könnte.
- Die Tiere besitzen keine neuen Hirnregionen, sondern stärkere Verbindungen zwischen Mundbewegung, Hören und Lautsteuerung.
- Der Befund erklärt menschliche Sprache nicht vollständig, macht aber verständlich, wie Evolution vorhandene Hirnschaltkreise für neue Kommunikation nutzen kann.
Übrigens: Mäuse helfen Forschern derzeit gleich mehrfach dabei, das Gehirn besser zu verstehen. Während Singmäuse Hinweise auf Sprache liefern, macht ein Stanford-Verfahren junge Mäuseköpfe durchsichtig, sodass Forscher Hirnverbindungen ohne Operation beobachten können. Mehr dazu in unserem Artikel.
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