Verhaltensbiologie_5.VL

BIO122_ M.Manser Thema: Lernen

BIO122_ M.Manser Thema: Lernen


Z. H.
Diese Lernkarten decken das Thema Verhaltensbiologie auf Universitätsniveau ab. Sie konzentrieren sich auf das Lernen und Verhalten von Tieren, insbesondere wie Reize und Reaktionen bei verschiedenen Arten wie Erdmännchen und Ratten untersucht werden. Die Karteikarten behandeln auch Experimente zur Konditionierung, individuelle Lernfähigkeit und die Rolle der Umgebung. Besonders nützlich sind sie für Studierende der Biologie, die sich mit der evolutionären Perspektive auf Lernverhalten und artenspezifischen Lerndispositionen vertraut machen möchten.
Karten
121
Lernende
2
Sprache
Deutsch
Kategorie
Biologie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
12.08.2015 / 22.10.2025

Lernkarten

Def.:

"Sensible Phase"?

Sensible Phasen: Zeitperioden, wenn die Präferenzen entwickelt werden.

Was geschieht, wenn in der sensiblen Phase keine Präferenzen entwickelt werden?

Wenn keine Präferenzen zu einem bestimmten Zeitfenster entwickelt werden finden wir dieses Verhalten nicht.

Exp. zu geschelchtliche Prägung (mit Finken):

- Ausgangsalge?

- Frage?

Ausgangslage: Vogelgesang und auf wen diesen zu richten ist, lernen Vögel in ganz bestimmter Zeit in ihrem Leben. = Prägung
Durch den GEsang locken Vögel Paarungspartner an.

Frage: Präferenz bei Wahl von Geschlechtspartner in Abhängigkeit v. Prägung in der sensiblen Phase?

Exp. zu geschelchtliche Prägung (mit Finken):

- Vorgehen?

Junge Zebrafinken wurden:
1. Mit eigener Art gehalten
2. Bei Bengalese Finken gehalten
3. Bei Hybrid Art gehalten.

Bei Geschlechtsreife wurden sie ausgesetzt zu den anderen Arten.

Zu 1., 2. und 3. hat man jeweil einen Prägungs-Gradienten erstellt (der aufzeigt, wer das Küken geprägt hat in der sensiblen Phase) und diesen Gradienten dann mit dem späteren Verhalten bei der Suche des Paarungspartners verglichen

Exp. zu geschelchtliche Prägung (mit Finken):

-> Ergebnis?

Präferenz bei Wahl von Geschlechtspartner:
Männliche Zebra-Finken singen vermehrt zu Individuen der Art von 
Finken, mit welcher sie mehr Zeit in der Prägungs-Phase
mit Zebra-Finken (Z), Bengalese-Finken (B) oder beiden Arten, Hybrid (H), verbracht haben.

Hybriden richten ihren Gesang auf Beide Arten. 

=> Die Art, die in der Sensiblen Phase (Frühen Umgebung) da war, wurde später v. Individuum bevorzugt.

Artsspezifische Lerndisposition:

Was ist wichtig zu bestimmen hier?

Wichtig Zeitfenster zu bestimmen in denen die Phasen sind in welchen Tiere was lernen!

Exp.: Artsspezifische Lerndisposition:

Welche Art Studie hat man gemacht?

Vergleichende Studien

Exp.: Artsspezifische Lerndisposition:

Was wurde genau untersucht und auf welche Weise?

Vergleichende Studien zum Lernerfolg bei verschiedenen Säugerarten.

Anhand v.: Lerntests: Objekt-Unterscheidung (visuell)

Exp.: Artsspezifische Lerndisposition:

- Vorgehen?

z.B: 2 Boxen mit unterschiedlichen Farben. Nur in einer der BOxen ist Futter drin. => Wurde gescheut, wie viele Anläufe Tier braucht um zu lernen, in welcher Box Futter drin ist. 
=> Wie viele Versuche brauchen Tiere bis Objektunterscheidung möglich?

=> Wurde mit verschiednen Tierarten getestet.

Exp.: Artsspezifische Lerndisposition:

-> Ergebnis?

Unterschiedliche Arten mit gleichen Problemen konfrontiert => Lernerfolg war bei unterschiedlichen Arten verschieden.

=> Nager (Eichhörnchen) am schlechtesten (langsamsten) gelernt 
und RhesusAffen am besten.

Populationsspezifische Lerndisposition:

- Art der Studie und was wurde dabei untersucht?

- Vorgehen?

Vergleichende Studien: Lernerfolg bei verschiedenen Populationen v. Tauben

Vorgehen: Hat Nahrungszugang unter unterschiedlichen Schwierigkeiten mit Einzellebenden Tauben und Gruppenlebenden Tauben untersucht und die beiden verglichen.

=> Plottete "Proportion v. erfolgreichen Lerndurchgängen" gegen "Schwierigkeitsgraden". 

Populationsspezifische Lerndisposition:

- Ergebnis?

Je komplexer die Aufgabe, desto besser waren Gruppentauben im Vergleich zu Einzellebenden. 

Reizspezifische Lerndisposition:

Exp. mit Ratten?

Vermeideverhalten bei Ratten abhängig von Reiz und Verhalten.

Reizspezifische Lerndisposition:
Exp.: Vermeideverhalten bei Ratten abhängig von Reiz und Verhalten:

- Vorgehen?

Ratten hatten Zugang zu Wasser:

  1. Dunkelgrünes mit Saccharin = beliebt
  2. Wasser mit Lichteffekten 


Diese 2 Wasser wurden den Ratten vorgelegt und geschaut welches sie präferierten.

Dann wurden Röntgenstrahlen dazu gegeben, die bewirken, dass Ratte sich nach dem Trinken dieses Wassers nach ca. 30min schlecht fühlt = Gab also negative Konsequenzen. (Man hat es tw. auch mit Schock gemacht = Schock bei Wasser mit Licht effekten)

Reizspezifische Lerndisposition:
Exp.: Vermeideverhalten bei Ratten abhängig von Reiz und Verhalten:

- Ergebnis und Interpretation?

 

Bei Röntgenstrahlen hat Ratte beim nächsten Mal trotzdem noch v. Lichteffekt Wasser getrunken.
=> Ratte hat negativen Effekt nicht mit dem Lichteffekt-Wasser verbunden, aber mit dem Saccharin-Wasser .

Beim Schock tranken die Tiere danach trotzdem noch v. Saccharinwasser, weniger aber v. Lichteffekt-Wasser.

!!!Reizspezifische Lerndisposition:
Exp.: Vermeideverhalten bei Ratten abhängig von Reiz und Verhalten:

Erklärung zum angehängten Graf

Vermeideverhalten gegenüber 2 unterschiedlichen Arten von Wasser, abhängig von 2 Arten von jeweils gepaarten negativen Reizen.
Nur:
i) Röntgenstrahlen (X-ray) gepaart mit süss-schmeckendem Wasser (Saccharin);

und ii) Elektrische Schock (Shock) gepaart mit Lärm und 
Lichteffekt-Wasser (Bright-noisy water)

=> erzeugten den Vermeideeffekt.

Bei den anderen Testkonditionen: Paarung von:
iii) Röntgenstrahlen mit Lärm und Lichteffekt-Wasser,
sowie iv) Elektrischem Schock und Saccharin,

=> machten sie diese Assoziation nicht und tranken das Wasser weiterhin.

!!!Reizspezifische Lerndisposition:
Exp.: Vermeideverhalten bei Ratten abhängig von Reiz und Verhalten:

-> Wichtige Erkenntnis?

=> Ratten machen nur sehr spezifische Assoziationen zw. Reizen und belohnenden oder bestrafenden Folgen (abhängig von der Veranlagung einer Art gegeben durch ihren natürlichen 
Lebensraum)
.

!!!!Assoziation:
Uebelkeit <> Geschmack (Wohlbefinden)
Schock <> Lichtreiz (mechanisch)

=> Dieses Experiment zeigt, dass gewisse Reize eher zusammengebracht werden als andere!

Exp. zu Einflüsse auf Lernfähigkeit (mit Ratten):

Frage: Wie wirkt sich Stress auf Lernverhalten aus?
Sind Tiere mit viel Angst (= Hohe Stresshormon-Konzentration in Blut) weniger lernfähig als Nicht-ängstliche?

- Vorgehen? 

Wasserlabyrinth in welches Ratte reingegeben wurde und zur Plattform schwimmen musste (schwimmen nicht gern!).

Man hat zwischen stark-ängstlichen Ratten und weniger ängstlichen unterschieden.

=> Hat die Wege, die die Ratten zur Plattform schwammen registriert und verglichen. (Länger am Rand oder möglichst direkt zur Plattform?)

Exp. zu Einflüsse auf Lernfähigkeit (mit Ratten):

- Ergebnis?

- Korrelation mit?

Wege die Ratten schwammen: 
Ängstliche Ratten blieben länger am Rand und so ist Zeit länger, bis sie Rand losliessen und zur Plattform schwammen.

=> Stark aengstliche Ratten (HA) brauchten länger um zur Plattform zu schwimmen als weniger aengstliche Tiere (LA).
Angstzustand korrelierte mit Stresshormon-Konzentration.

Hormone: Glucocorticoide, z.B. Corticosterone (Stresshormon) zeigen Effekt bei verschiedenen Arten.

Exp. zu Einflüsse auf Lernfähigkeit (mit Ratten):

- Interpretation: 

Ratten mit höheren Stresshormon-Gehalt im Blut haben diese Plattform viel später gefunden als die mit wenig Stresshormonen im Blut!

=> Ängstliche Ratten lernen also langsamer als weniger ängstliche!

!!!Einflüsse auf Lernfähigkeit:

Genetik?

Genetik:
An Ratten, welche über mehr als 40 Jahre auf Lernfähigkeiten selektioniert wurden

=> Bestimmte (8 aus 7500) Gene identifiziert, die Lernfähigkeit beeinflussen. Also nicht nur ein einzelnes Gen verantwortlich für Unterschiede in Lernfähigkeit.

!!!Einflüsse auf Lernfähigkeit:

Neurobiologie?

Unterschiede im Serotonin-System in Mollusken korrelieren mit Lernfähigkeit.
-> Unterstützt durch phylogenetische Analysen, im Allgemeinen 
aber noch wenig bekannt.

!!=> Raumlernen korreliert mit Hippocampus bei verschiedenen
Wirbeltieren.

z.B Taxifahrer in London haben grösseren Hippocampus (vor GPS) als nicht-Taxifahrer! Da Hippocampus für Raumlernen nötig. 
(Oder nur Leute mit grossem Hippocampus werden Taxifahrer.)

!!!Modell zur Evolution von Lernen:

-> Was betrachtet das Modell?

Vorhersagbarkeit von Umweltbedingungen

!!!!Was besagt das Modell zur Evolution des Lernens?

Vorhersagbarkeit von Umweltbedingungen:

  • Wenn Vorhersagbarkeit innerhalb Lebenszeit UND zw. Generationen tief (= Umgebung ändert):
    => Ignorieren v. Erfahrungen
     
  • Wenn Vorhersagbarkeit innerhalb Lebenszeit hoch (Umgebung bleibt) ABER zw. Generationen tief (Umgebung ändert):
    => Lernen
     
  • Wenn Vorhersagbarkeit innerhalb Lebenszeit tief (Umgebung ändert) ABER zw. Generationen hoch
    (Umgebung bleibt):
    => Ignorieren v. Erfahrungen 
     
  • Wenn Vorhersagbarkeit innerhalb Lebenszeit  UND zw. Generationen hoch (Umgebung bleibt):
    => Ignorieren v. Erfahrungen.

=> D.h gelernt wird NUR dann, wenn Umgebung innerhalb Lebenszeit stabil ist (=bleibt), sich diese aber zw. Generationen ändert!

 

!!!!WH: Modell zur Evolution v. Lernen:

- Annahme?

- Interpretation des Modell?

Annahme: Lernen hat immer Kosten!

1) & 2): Umgebung verändert sich während Lebenszeit:
          - Beide Strategien nicht sehr gut
          - Lernen aber mit Kosten verbunden

    => Angeborenes Verhalten bevorzugt

4) Umgebung gleich während Lebenszeit UND zw. Generationen
         - Weil Lernen immer Kosten mit sich bringt

=> Angeborenes Verhalten bevorzugt

3) Umgebung bleibt gleich während Lebenszeit ABER ändert zw. Generationen:
         - Einmal an Umgebung optimiertes Verhalten erlernt,                          bringt viel mehr Gewinn, als die Kosten etwas zu Lernen
         - Angeborenes Verhalten hat hohe Kosten

=> Lernen bevorzugt

Lernen