Das Verhältnis von Vogelgehirnstrukturen zu kognitiven Kapazitäten, metabolischen Kosten und Limitierungen im Gehirnwachstum

• Antragsteller: Professor Dr. Onur Güntürkün
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 278191126

Das hier vorgestellte Projekt stellt den Versuch dar, eine neu Sicht auf das Verhältnis zwischen Gehirnstruktur, Gehirnmetabolismus und Kognition zu etablieren. Zur gleichen Zeit ist das hier vorgestellte Projekt das Ergebnis einer intensiven Kollaboration zwischen den Arbeitseinheiten von Suzana Herculano-Houzel (Rio de Janeiro, Brasilien) und Onur Güntürkün (Bochum, Deutschland). Der hier vorgestellte Antrag ist größtenteils identisch mit dem von Suzana Herculano-Houzel parallel gestelltem Antrag an FAPERJ (Stiftung zur Förderung der Forschung im Bundesstaat Rio de Janeiro). Mit Ausnahme einiger formaler Aspekte, unterscheiden sich die beiden Anträge inhaltlich nur in der Länge der Beschreibung der einzelnen Experimente. Für diesen Antrag an die DFG wurden die Experimente, die in Brasilien durchgeführt werden sollen, nur in Kürze beschrieben, während die Studien, die in Bochum durchgeführt werden sollen, im Detail dargestellt sind. Zusammengefasst planen wir in Bochum die Bestimmung von absoluter Größe, relativer Größe sowie der Anzahl von Neuronen im Nidopallium caudolaterale (NCL) von fünf Vogelspezies. Der NCL ist das funktionale Analog zum präfrontalen Cortex der Säugetiere und ist in Vögeln für exekutive Funktionen verantwortlich. Die fünf ausgewählten Vogelspezies stehen repräsentativ für Vogelordnungen, in denen, zumindest zum Teil, detailliertes Wissen über kognitiven Fähigkeiten zur Verfügung steht.In einer zweiten Studie planen wir die Metabolismusrate des Gehirns in diesen fünf Vogelspezies zu untersuchen. Vögel besitzen außergewöhnliche kognitive Fähigkeiten, eine sehr hohe Dichte von Neuronen aber nur ein relativ kleines Gehirn. Es ist daher anzunehmen, dass Vogelgehirne einen extrem hohen Energieverbrauch in Abhängigkeit zu ihrem Gehirnvolumen aufweisen. Die Ergebnisse dieser beiden Studien könnten entscheidende Erklärungen für Theorien liefern, die sich mit der im Vergleich zu Säugetieren unterschiedlichen Evolution von Gehirnstrukturen und kognitiven Fähigkeiten in Vögeln beschäftigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Brasilien
• Partnerorganisation: Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro
• Mitverantwortlich: Dr. Felix Ströckens
• Kooperationspartnerinnen: Professorin Dr. Heike Endepols; Professorin Suzana Herculano-Houzel, Ph.D.