Ratten mit Taktgefühl – wissenschaft.de

Wenn spannende Musik spielt, eilen wir oft unwillkürlich mit. Früher glaubte man, dass die angeborene Fähigkeit, sich im Takt der Musik zu bewegen, ausschließlich menschlich sei. Eine neue Studie zeigt, dass Ratten auch ein angeborenes Rhythmusgefühl haben: Wenn sie Musik hören, zeigen winzige Kopfbewegungen an, dass sie den Takt aufnehmen. Am stärksten ist die Wirkung bei Musik im Geschwindigkeitsbereich, der auch auf den Menschen besonders erregend wirkt. Dies deutet darauf hin, dass es nicht auf die Artgröße und Schnelligkeit des Lebewesens ankommt, sondern durch die universellen Eigenschaften des Gehirns bestimmt wird.

Als Menschen bevorzugen wir im Allgemeinen Musik zwischen 120 und 140 Schlägen pro Minute. Das entspricht etwa unserer Gehgeschwindigkeit in Bewegung und etwa doppelt so schnell wie unser Ruhepuls. Aber was ist mit Tieren, und welche Rolle spielt ein Wesen, das viel größer oder kleiner, schneller oder langsamer ist als der Mensch? Lange Zeit glaubte die Wissenschaft, Tieren fehle es ohnehin an Rhythmusgefühl. Während manche Menschen darauf trainiert werden können, auf Musik zu reagieren, ist diese Fähigkeit im Gegensatz zu Menschen nicht angeboren.

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Mozart im Labor

Ein Team um Yoshiki Ito von der Universität Tokio zeigte, dass Ratten nicht nur einen angeborenen Sinn für Musik haben, sondern auch beim Rhythmus den gleichen Geschwindigkeitsbereich wie Menschen bevorzugen. „Ohne Training und ohne vorherige Musikexposition zeigen Ratten eine angeborene Uhrensynchronisation, die wie beim Menschen bei 120-140 Schlägen pro Minute am deutlichsten ist“, sagt Kollege Ito Hirokazu Takahashi.

Für ihr Experiment spielten die Forscher 20 Menschen und zehn Ratten Ausschnitte aus Mozarts Sonate für zwei Klaviere in D-Dur vor. Sie wählten vier verschiedene Tempi: das Originaltempo von 132 Schlägen pro Minute, sowie zwei schnellere Versionen mit doppeltem und vierfachem Tempo und eine langsame Version mit 75 Prozent Tempo. Sie maßen die Kopfbewegungen der Menschen mit einem Beschleunigungsmesser in Kopfhörern. Sie rüsteten die Ratten auch mit einem am Kopf befestigten Beschleunigungsmesser aus, der selbst die kleinsten Kopfbewegungen aufzeichnete, die mit bloßem Auge nicht sichtbar waren. Die Forscher maßen auch Gehirnströme im Hörkortex von Ratten, die Musik hörten.

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Ratten und Menschen haben die gleichen Vorlieben

Anhand verschiedener Tempi wollten die Forscher herausfinden, welcher Tempobereich der Musik die größte Wirkung auf die Ratten hatte. Sie testeten zwei Hypothesen: „Nach der ersten Hypothese wird die optimale Geschwindigkeit durch die Konstante des Körpers und die Geschwindigkeit der Bewegung bestimmt“, erklären sie. Nach dieser Hypothese sollte die optimale Geschwindigkeit für Kleintiere wie Ratten viel höher sein als für Menschen. „Die zweite Hypothese besagt, dass die bevorzugte Geschwindigkeit von der Konstante des Gehirns abhängt“, sagen die Forscher. “Da alle Arten ähnliche Kurzzeit-Plastizitätszeitkonstanten im Hörkortex haben, sagt diese Hypothese voraus, dass die optimale Rate für die Uhrensynchronisation für alle Arten gleich ist.”

Tatsächlich bestätigte sich die zweite Hypothese: Sowohl Ratten als auch Menschen nickten am deutlichsten im Takt der Musik, wenn die Musik mit einem Anfangstempo von 132 Schlägen pro Minute abgespielt wurde. Mit schnelleren Versionen wurde die Reisekrankheit nicht nur bei Menschen, sondern auch bei Ratten reduziert. Dies wirkte sich auch auf den Hörkortex der Ratten aus, der ebenfalls auf einen Bereich von 120 bis 140 Schlägen pro Minute eingestellt war. „Dies deutet darauf hin, dass die optimale Rate für die Uhrensynchronisation von der Zeitkonstante des Gehirns abhängt“, sagt Takahashi. Anhand eines mathematischen Modells bestätigten die Forscher außerdem, dass kurzfristige neuronale Anpassungsprozesse an der Synchronisation von Uhren in der Hörrinde beteiligt sind.

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musikalisches Gehirn

Die Erkenntnisse bieten den Forschern zufolge nicht nur neue Einblicke in das tierische Bewusstsein, sondern auch in die Entstehung und den Einfluss unserer eigenen Musik. „Musik hat eine starke Anziehungskraft auf das Gehirn und hat eine tiefgreifende Wirkung auf Emotionen und Kognition. Um Musik effektiv zu nutzen, müssen wir den neuronalen Mechanismus aufdecken, der dieser empirischen Tatsache zugrunde liegt“, sagte Takahashi. „Als nächstes wollen wir untersuchen, wie andere musikalische Eigenschaften wie Melodie und Harmonie mit der Gehirndynamik zusammenhängen.“

Quelle: Yoshiki Ito (Universität Tokio, Japan) et al., Advances in Science, doi:10.1126/sciadv.abo7019

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