Abs M und Bräucker R (1982): Zum Unterscheidungslernen akustischer Muster bei Tauben

Die Laute von Taubenvögeln zeichnen sich durch vielfältige rhythmische Gliederungen aus. Da über das Unterscheidungsvermögen von Vögeln für diesen Musterparameter wenig bekannt ist, wurde es mit Hilfe der Herzfrequenzkonditionierung geprüft. 

Das Elektrokardiogramm wurde mittels chronisch implantierter Stahlelektroden abgeleitet (vergl. Kuhn, A. et al.: Naturwiss. 67, 102,1980). Während einer Referenz-Periude hörte das Versuchstier 12 "normalsignale". Es folgten zwei (andersartige) "Strafsignale", die wiederum von einem mäßigen Elektroschock gefolgt wurden. Das Versuchstier stellt bei diesem Vorgehen eine assoziative Verbindung zwischen Elektroschock und "Strafsignal" her. In den folgenden, in jeder Sitzung 15mal vorgenommenen, Wiederholungen der oben beschriebenen Reizserie erfolgte daher auf das erste "Strafsignal" bereits eine Herzfrequenzbeschleunigung. Diese wurde nur dann als Anzeichen für ein Erkennen des "Strafsignals" gewertet, wenn sich die Herzfrequenz während des "Strafsignals" aufgrund des einseitigen t-Tests signifikant von der Herzfrequenz während der "Normalsignale" unterschied (alpha <= 2,5%). Die statistische Auswertung wurde mit Hilfe eines PDP 12-Computers (Leihgabe der Deutschen Forschungsgemeinschaft an Prof. Dr. J. Schwartzkopff) durchgeführt.

Als akustische Reize dienten Sinustöne mit einer Grundfrequenz von 1 kHz, und einer Dauer von 500 ms. Um rhythmisch strukturierte Muster zu erhalten, wurden im 1. Experiment diese Sinustöne durch Pausen von unterschiedlicher Dauer unterbrochen. Als "Strafsignal" diente die Folge 350 ms Ton, 50 ms Pause, 100 ms Ton. Dieser wurde zunächst als "Normalsignal" die Folge 50 ms Ton, 350 ms Pause, 100 ms Ton gegenübergestellt. Ließ sich ein Unterscheiden der Signale aufgrund der Herzfrequenzänderung statistisch sichern, wurde das "Normalsignal" durch Verkürzen der Pause um zunächst 50 ms, später 25 ms, dem "Strafsignal" angeglichen. Diese in Stufen durchgeführte Erschwerung der Unterscheidungsaufgabe war notwendig, da in Vorversuchen bei direkter Gegenüberstellung sehr ähnlicher rhythmischer Muster ein Unterscheidungslernen nicht gesichert werden konnte.

Zwei Versuchstiere konnten "Normal"- und "Strafsignale" unterscheiden, wenn die Pause innerhalb der "Normalsignale" mindestens 50 ms länger andauerte als die innerhalb der "Strafsignale". Das dritte Versuchstier erkannte auch noch bei 25 ms Differenz der Pausendauer das "Strafsignal".

In einem zweiten Experiment wurden die Position einer Pause innerhalb eines 500 ms andauernden Sinustons (Frequenz 1 kHz) verändert. Zu Beginn diente als "Normalsignal" die Folge 100 ms Ton, 100 ms Pause, 300 ms Ton gegenüber dem "Strafsignal" 300 ms Ton, 100 ms Pause, 100 ms Ton. Ein Unterscheidungslernen der drei Versuchstiere konnte mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 2,5% nur in einzelnen Sitzungen dieses Experimentes nachgewiesen werden.

Die Ergebnisse des ersten Experimentes lassen sich mit zusätzlich durchgeführten Erhebungen an menschlichen Versuchspersonen, in denen (mit anderer Methode) ein Unterscheiden derselben rhythmischen Muster geprüft wurde, vergleichen. Die Versuchspersonen empfanden dabei besonders erschwerend, daß die akustischen Muster sukzessiv (in einem zeitlichen Abstand von 5 bis 15 s) angeboten wurden.