Citizen Science (CS) ist eine Methode, die in den letzten Jahren in der Wissenschaft weltweit an Bedeutung gewonnen hat. Obwohl viele Studien diese Daten mit denen von akademischen Forschenden verglichen, gibt es immer noch Bedenken hinsichtlich ihrer Qualität. In meiner Doktorarbeit zielte ich darauf ab die Methode CS für eine Vogelart mit einem großen Repertoire, der Nachtigall (Luscinia megarhynchos), als Anwendungsfall auf der Grundlage der Dialektforschung zu evaluieren. Ich untersuchte, ob die drei vermeintlichen Hauptgründe für schlechte Qualität (Anonymität, Unerfahrenheit und fehlende Standardisierung) zu unvollständigen, zeitlich oder räumlich verzerrten und ungenauen bioakustischen Daten führten. Dazu analysierte ich nicht-standardisierte CS-Aufnahmen, die mit einem Smartphone über die 'Naturblick' App erstellt wurden, welche einen eingebauten Mustererkennungsalgorithmus enthielt. Ich konnte in meiner Doktorarbeit zeigen, dass mit der Methode CS valide Daten für die bioakustische Forschung gewonnen werden können. Meine Ergebnisse zeigten, dass Anonymität, mangelnde Erfahrung und Standardisierung nicht zu geringer Qualität führten, sondern zu einem großen Datensatz, der genauso wertvoll war wie jene von akademischen Forschenden. Die Ergebnisse sind von großer Bedeutung für künftige CS-Projekte zur Verbesserung der Qualität und des Vertrauens in diese Daten. / Citizen science (CS) is a method that has been increased in science worldwide in recent years. Although many studies have compared these data with those of academic researchers, there are still concerns about their quality. In my doctoral thesis I aimed to evaluate the method of CS for a bird species with a large repertoire, the nightingale (Luscinia megarhynchos), as a use case based on dialect research. I investigated whether the three main assumed reasons for poor quality (anonymity, inexperience and lack of standardisation) led to incomplete, temporal or spatial biassed and inaccurate bioacoustic data. Therefore, I analysed non-standardised CS recordings, which were generated with a smartphone via the 'Naturblick' app, which contained an in-built pattern recognition algorithm. In summary (Chapter V), my doctoral thesis showed that the method CS could be used to generate valid data for bioacoustic research. My findings showed that anonymity, lack of experience and standardisation did not lead to low quality but in fact to a large dataset, which was as valuable as ones from academic researchers. The results are of great relevance for future CS projects to improve the quality and the trust in these data.

Das Gesangssystem der Vögel hat sich als ein hervorragendes Modellsystem erwiesen, um Fragen zu Mechanismen entwicklungsbedingter neuronaler Plastizität von Lernprozessen zu erarbeiten. Bei Singvögeln haben sich im Laufe der Phylogenese neuronale Zentren entwickelt, die sich auf das Gesangslernen und die Gesangsproduktion spezialisiert haben. Zebrafinkenmännchen, wie viele andere Singvögel auch, erlernen ihren Gesang, indem sie von einem Tutor ihr artspezifisches Gesangsmuster schon in früher Jugend im Gedächtnis abspeichern und dann ganz allmählich ihr eigenes Vokalisationsmuster über auditorische Rückkopplung an das im Gehirn abgespeicherte Muster angleichen. Parallel zu diesen Verhaltensänderungen, finden auch auf neuronaler Ebene zahlreiche Veränderungen in den Gesangskernen statt, die in der hier vorliegenden Arbeit detailliert untersucht wurden, indem Zebrafinken zum einen mit einem Gesangstutor aufwuchsen oder ohne ein Gesangsvorbild. Die Folgen dieser unterschiedlichen Aufzuchtsbedingungen wurden dann im Gesang und in den neuronalen Strukturen der Gesangskerne mit einer Vielzahl von Techniken analysiert, einschließlich der Golgi-Technik, Elektronenmikroskopie, Immunhistochemie, verschiedener neuronaler Tracersubstanzen und quantitativer Stereologie, sowie intrazellulärer Ableitungen am in vitro Hirnschnittpräparat. Die Daten zeigen u.a., dass dendritische Spines an der Gedächtnisbildung für Gesang maßgeblich beteiligt sind und zwar in einer Vorderhirnregion, der eine wichtige Rolle bei frühen sensorischen Lernprozessen zukommt, dem lateralen magnocellularen Nucleus des anterioren Nidopalliums (LMAN). Zebrafinkenweibchen singen nicht und haben weitaus kleinere Gesangskerne als die Männchen. Zebrafinkenweibchen, die nie einen artspezifischen Gesang hören, weisen im Vergleich zu denen, die mit einem solchen aufgewachsen sind, signifikante Unterschiede in der neuronalen Struktur im Nucleus robustus arcopallii (RA) auf. Diese Befunde zeigen, dass die Gesangskerne bei Weibchen trotz ihrer kleineren Größe dennoch eine wichtige Rolle bei der Gedächtnisbildung eines artspezifischen Gesangsmusters spielen. Man beachte, dass die Nomenklatur des Vogelgehirns 2004 revidiert wurde (Reiner et al, J Comp Neurol 473:377-414, 2004; http://avianbrain.org/papers/RevisedNomenclature.pdf). / The song system of birds has been used extensively as a model system for studying basic mechanisms of neuronal plasticity and development underlying a learned behavior. Discrete sets of interconnected nuclei in the avian brain have evolved and are a prerequisite for song learning processes and the production of song. Zebra finch males, like many other song birds, learn their song by memorizing a tutor song model early in life and then gradually matching their vocal output by auditory feedback to the stored memory of that tutor song. In parallel to these behavioural changes, various changes in neuronal structures of song system nuclei take place. These structural correlates of song learning processes have been investigated in great detail in the current research by raising zebra finches with and without a song tutor model and then studying the consequences for song and for neuronal structure in the song system by using a variety of techniques including Golgi-technique, electron microscopy, immunohistochemistry, various neuronal tracer and quantitative stereology, intracellular recordings in the in vitro slice preparation and analyzing sonograms at the behavioral approach. There is strong evidence that, among other findings, dendritic spines are very much involved in memory formation of song in the lateral magnocellular nucleus of the anterior nidopallium (LMAN), a forebrain region particularly involved in sensory learning processes early in life. Female zebra finches do not sing and have much smaller song nuclei than males. Rearing females either with being exposed to species-specific song early in life or deprived of hearing song, exhibit significant differences in neuronal structure particularly in nucleus robustus arcopallii (RA). These data give further evidence that, despite their smaller sizes, song system nuclei in female birds do play an important role in memorization of song. Please note that in 2004 the nomenclature of the avian brain has been revised (Reiner et al, J Comp Neurol 473:377-414, 2004; http://avianbrain.org/papers/RevisedNomenclature.pdf).