Forschungsgruppe Soziale Systeme und Neuronale Schaltkreise

Forschungsgruppe Soziale Systeme und Neuronale Schaltkreise

Alison Barker

Kommunikation ist ein wesentlicher Bestandteil unseres täglichen Lebens. Die Fähigkeit zu kommunizieren prägt unsere Interaktionen mit der Umwelt und mit Mitgliedern unserer sozialen Umgebung. Unsere Forschung konzentriert sich auf die Identifizierung neuronaler Mechanismen, die für die Verarbeitung und Produktion von sozial bedeutsamer Kommunikation wichtig sind, mit einem besonderen Schwerpunkt auf der vokalen Kommunikation. Wir wollen verstehen, wie Informationen innerhalb sozialer Gruppen durch stimmliche Signale übertragen werden und wie sich neuronale Schaltkreise im Gehirn entwickelt haben, um diese sozial relevanten Signale zu extrahieren und zu nutzen. Fragen, die uns besonders interessieren, sind: Wie können wir in einer lauten Umgebung Töne mit sozialer Bedeutung von sehr ähnlichen akustischen Signalen unterscheiden? Wie erkennen wir die Stimme bestimmter Personen innerhalb unserer sozialen Gruppen? Und schließlich: Wie erleichtert die stimmliche Kommunikation die Zusammenarbeit?

Derzeit ist unsere Forschung in drei Hauptbereiche unterteilt: (1) Sensorische Kodierung sozial bedeutsamer Vokalisationen (Verknüpfung akustischer und vokaler Signale mit neuronaler Aktivität), (2) Plastizität von Schaltkreisen für vokale Kommunikation (wie Gene und soziale Erfahrungen die Eigenschaften neuronaler Schaltkreise formen) und (3) Informationsübertragung innerhalb sozialer Einheiten (welche Arten von Informationen werden zwischen Individuen übertragen und wie werden diese Informationen genutzt, um zukünftige Verhaltensentscheidungen zu treffen). Unsere Forschung basiert auf einer umfassenden evolutionären Sichtweise und wir untersuchen die stimmliche Kommunikation des Nacktmulls (Heterocephalus glaber). Der Nacktmull ist ein hochgradig stimmliches und sehr soziales Nagetier, das in großen Mehrgenerationen-Kolonien unter der Herrschaft eines einzigen brütenden Weibchens, der Königin, lebt. Das komplexe soziale Vokalisierungsverhalten dieser Tiere, die z.B. innerhalb der Kolonien eigene Dialekte bilden, erlaubt es uns, die oben genannten Fragen sowohl auf Verhaltens- als auch auf neuronaler Ebene zu beantworten.

Wir verwenden einen multidisziplinären Ansatz:

  •  In-vivo-Kalzium-Mikroskopie
  •  In-vivo-Elektrophysiologie
  •  Informationstheorie
  •  Maschinelles Lernen
  •  Neuroethologie
  •  Transkriptomik und Proteomik

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Ausgewählte Veröffentlichungen

DOI Barker, A.J., Koch, U., Lewin, G.R., Pyott S. (2021) Hearing and vocalizations in the naked mole- rat. In R. Buffenstein, T. Park, M. Holmes (Eds.), The Extraordinary Biology of the Naked Mole-Rat, Springer.
DOI Barker, A.J.*, Veviurko, G., Bennett, N.C., Hart, D.W., Mograby, L., and Lewin, G.R*.  Cultural transmission of vocal dialect in the naked mole-rat. Science  371, 503–507. (2021). *co-corresponding authors
DOI Barker, A.J., and Baier, H. (2015). Sensorimotor decision making in the zebrafish tectum. Curr.Biol. 25, 2804–2814.

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