Diss. Univ. München, 2008.

Zugl.: München, Univ., Diplomarbeit, 2004

Regensburg, Univ., Diss., 2008.

Zugl. Diss. Tech. Univ. München, 1995. / Literaturverz.: S. 261-277.

Univ., Diplomarbeit--München, 2005. / Literaturverz. S. [279] - 294.

Die Corona-Pandemie hat seit März 2020 den Alltag unzähliger junger Menschen in der ganzen Welt auf den Kopf gestellt. Viele Schülerinnen, Schüler und Studierende mussten über längere Zeit von zu Hause aus lernen, die Kontaktbeschränkungen führten über weite Strecken der letzten beiden Jahre zu drastischen Einschränkungen bei der sportlichen oder künstlerischen Betätigung und direkten sozialen Interaktionen aller Art. Vor diesem Hintergrund möchte das Staatsministerium für Soziales und Gesellschaftlichen Zusammenhalt (SMS) des Freistaats Sachsen die überörtliche Kinder- und Jugendhilfe fördern. Als ein handlungsleitender Schwerpunkt zur fachlich-inhaltlichen Unterfütterung und als Grundlage für das weitere jugendpolitische Handeln des Freistaats Sachsen sollte eine quantitativ-repräsentative Studie erstellt werden. Auf Basis der Studie sollen Schlussfolgerungen und Handlungsempfehlungen für die zukünftige Ausgestaltung der jugendpolitischen Programmatik in Sachsen gezogen werden. Redaktionsschluss: 30.06.2022

Zweite Studienarbeit Hochschule für Angewandte Psychologie Zürich, 2006.

Um zu verstehen, wie das Gehirn von Säugetieren funktioniert, untersuchen wir wie neuronale Aktivität einerseits zu Kognition beträgt und andererseits komplexe Verhaltensweisen ermöglicht. Im Fokus dieser Doktorarbeit stehen dabei zwei Regionen der Großhirnrinde der Ratte: der parahippocampale Cortex und der motorische Cortex. Im ersten Teil haben wir neuronale Schaltkreise im parahippocampalen Cortex und in den oberen Schichten des enthorhinalen Cortex untersucht, während Ratten ihre Umgebung räumlich erkunden. Diese beiden Regionen tragen wesentlich zum Orientierungssinn bei. Dabei haben wir herausgefunden, dass anatomische Identität und Einbindung in den Microschaltkreis einerseits räumliche neuronale Signale, wie zum Beispiel der Aktivität von grid cells, border cells und head-direction cells, bestimmen. Andererseits tragen diese beiden Eigenschaften auch zur temporalen Präzision neuronaler Signale bei, wie zum Beispiel in Form von spike bursts, theta Modulation und phase precession. Im zweiten Teil dieser Doktorarbeit untersuchen wir die Aktivität von Neuronen im Vibrissen Motorcortex während komplexer Bewegungsabläufe der Schnurrhaare, die dem natürlichen Repertoire der Ratte entstammen: eigeninitiierte Bewegungen in freier Luft, Berührung von Artgenossen zur sozialen Interaktion und das Abtasten von Objekten. Dabei haben wir herausgefunden, dass neuronale Aktivität im Motorcortex während der Bewegung der Schnurrhaare unterdrückt ist, dass elektrische Microstimulation zum Rückzug der Schnurrhaare führt und, dass pharmakologische Blockade Bewegung der Schnurrhaare fördert. Um diese überraschende Beobachtung in einen breiteren Kontext zu integrieren, endet dieser Teil mit einer Bewertung der Literatur zu der bewegungsunterdrückenden Wirkung von Motorcortex Aktivität bei Nagetieren, Primaten und Menschen. / In order to understand how the mammalian brain works, we must investigate how neural activity contributes to cognition and generates complex behavioral output. In this thesis I present work, which focuses on two regions of the cerebral cortex of rats: parahippocampal cortex and motor cortex. In the first part of the thesis we investigate neural circuits in the parasubiculum and the superficial medial enthorhinal cortex, two structures that play a key role in spatial cognition. Briefly, we find that the in these regions, anatomical identity and microcircuit embedding is a major determinant of both spatial discharge patterns (such as the discharge patterns of grid cells, border cells and head-direction cells) and temporal coding features (such as spike bursts, theta-modulation and phase precession). In the second part of the thesis we investigate the activity of neurons in vibrissa motor cortex during complex motor behaviors, which play a vital role in rat ecology: self-initiated bouts of exploratory whisking in air, whisking to touch conspecifics during social interactions and whisking to palpate objects. Briefly, we find that neural activity decreases during whisking behaviors, that microstimulation leads to whisker retraction and that pharmacological blockade increases whisker movement. Thus, our observations collectively suggest that a primary role of vibrissa motor cortex activity is to suppress whisking behaviors. The second part of the thesis concludes with a literature review of motor suppressive effects of motor cortical activity across rodents, primates and humans to put this unexpected finding in a broader context.

Die in dieser Arbeit vorgestellten Arbeiten zielten darauf ab, verschiedene Formen des Lernens und der Verhaltensanpassung in Tieren zu testen. Hierbei wurder der Großteil dieser Arbeit an einer natürlich vorkommenden klonalen Fischart, der Amazonas-Molly Poecilia formosa, durchgeführt. Diese gesellige, ausschließlich weibliche Art erzeugt durch ungeschlechtliche Fortpflanzung genetisch identische Nachkommen. Mit dem Aufkommen von immer detaillierteren Ansätzen zur Unterscheidung von Verhaltensunterschieden sind solche klonalen Arten in der Ethologie von entscheidender Bedeutung, da sie als perfektes natürliches Modell dienen, um individuelle Verhaltensunterschiede und deren Entwicklung zu testen. Da genetische Variationen als Störfaktor weitgehend ausgeschlossen werden können, kann die Aufmerksamkeit auf die Unterschiede zwischen Individuen aufgrund ihrer Vorerfahrungen gelenkt werden. In den ersten drei Kapiteln der hier vorgestellten Arbeit wurden die individuellen Erfahrungen durch operante Konditionierung oder durch das Aussetzen der Tiere gegenüber neuen oder bekannten Situationen verändert. Das jeweilige Verhalten wurde sowohl alleine, als auch im sozialen Kontext untersucht. Auf diese Weise wurde die Auswirkung des sozialen Kontexts sowie der physischen Umgebung auf Verhaltensaspekte wie Schwimmgeschwindigkeit und Sprungwahrscheinlichkeit ermittelt. Kleinere Verhaltensunterschiede wurden dann im folgenden Kapitel durch den Vergleich von manuellen Ansätzen und automatischen Quantifizierungsinstrumenten bewertet und evaluiert. Schließlich wurde ein methodischer Ansatz augearbeitet, bei dem die Leistungsfähigkeit künstlicher intelligenz in Form von neuronalen Netze genutzt wurde, um Individuen in komplizierten, natürlichen Szenen während Räuber-Beute-Interaktionen zu verfolgen. / The work presented in this thesis set out to test various forms of learning and behavior adaptation. The bulk of this work was done using a naturally occurring clonal fish species, the Amazon molly Poecilia formosa. This sociable, all female species produces genetically identical offspring through asexual reproduction. With the advent of increasingly detailed approaches to discriminate behavioral differences, such clonal species are vital in ethology as they serve as a perfect natural model to test for individual behavioral differences and the development of such. Since genetical variation can largely be excluded as a confounding factor, attention can be drawn towards the differences among individuals due to their prior experience. In the first three chapters of the work presented here, the individual information and experience was altered by applying operant conditioning or by exposing the animals to novel or well-known situations. This was done both individually and in a group setting. By doing so, the effect of the social context, as well as the physical surroundings on behavioral aspects such as swimming speed and jumping probability was determined. Minute behavioral differences were then evaluated in the following chapter by comparing manual approaches and automated quantification tools. Lastly, a methodological approach was taken in which the power of artifical neural networks was harnessed to track individuals in convoluted natural scenes during predator-prey interactions.

Das Ziel der Untersuchungen bestand darin, die Auswirkungen verschiedener Kälberaufzuchtverfahren, die sich hinsichtlich des Faktors 'Anwesenheit der Mutter' unterschieden, auf die Entwicklung des Sozialverhaltens in der Ontogenese zu bestimmen. Mit den Ergebnissen dieser Untersuchungen sollen die tierseitigen Anforderungen der Kälber an die Haltungssysteme in Hinblick auf die soziale Umwelt deutlicher formuliert werden. Von Mai 1994 bis zum Oktober 1996 wurden zwei Rindergruppen der Rassenkreuzung Schwarzbuntes Milchrind (SMR) x Salers von der Geburt an bis zur Phase der eigenen Reproduktion beobachtet. Gegenstand der Untersuchungen war die ethologische Analyse verschiedener Verhaltensweisen, vor allem des Sozialverhaltens. Die Saugkälber hatten in den ersten acht Lebensmonaten vorwiegend Sozialkontakte mit ihren Müttern, weniger mit den gleichaltrigen Gruppenmitgliedern. Spielerische Kontakte zwischen den Kälbern bezogen sich meist auf Bewegungsspiele und spielerisches Hornen. Rangauseinandersetzungen fanden erst nach dem Absetzen statt. Die Tränkkälber hatten insgesamt weniger Kontakte untereinander, beleckten sich allerdings häufiger. Rangauseinandersetzungen fanden bereits ab dem dritten Lebensmonat statt und führten zur Bildung einer vorläufigen Rangfolge, die von den ältesten und schwersten Tieren dominiert wurde. Gegenseitiges Besaugen wurde oft beobachtet. Es trat sehr häufig während der Haltung am Tränkautomaten auf und konnte bis zum 22. Lebensmonat beobachtet werden. Die Anzahl der Sozialkontakte zu gleichaltrigen Tieren war in der Jungrind- Phase in beiden Gruppen weitgehend gleich. In der Jungkuh- Phase hatten die Jungkühe (S) untereinander signifikant mehr soziale Kontakte, knüpften zu ihren Nachkommen mehr Kontakte und verbrachten auch signifikant mehr Zeit gemeinsam mit ihnen als die Jungkühe (T). Verhaltensrhythmisch traten über den Lichttag hinweg während des gesamten Untersuchungszeitraumes Unterschiede zwischen den Gruppen auf. Zwar glichen sich beide Gruppen in ihrem Tagesrhythmus mit zunehmendem Alter an, aber nicht vollständig. Unterschiede gab es auch bei den Tagessummen für das Fressen, Liegen und Stehen. Schlußfolgernd zeigt sich, daß eine Aufzucht in altersstrukturierten Gruppen wichtige kalb- und kuhseitige Sozialbedürfnisse erfüllt und die sozialen Potenzen adulter Gruppenmitglieder in die Aufzucht einbezieht. Den Jungtieren werden somit Lernprozesse ermöglicht, die von langfristiger Bedeutung sind und sich bei der Aufzucht ihrer eigenen Nachkommen positiv auswirken. Die Umsetzung dieses Grundprinzips im Zuge der Weiterentwicklung der Aufzuchtverfahren kann deren biologische Qualität deutlich verbessern und gestaltet die Erfüllung wesentlicher Anforderungen einer art- und altersgerechten Kälberhaltung. / The aim of the investigation was to determine effects of different calf-rearing conditions with regard to the factor of the presence of the dam on the development of the social behavior during the ontogeny. The results of these investigations should express the animal requirements of the calves to the different keeping systems in view of the social environment. The study was carried out in the time between April 1994 and October 1996, until the age of their own reproduction. Two groups of female calves , containing 11 animals (suckling calves) and 10 animals (watering calves) were observed. The first group was raised by dams (suckling calves). The second one was raised without any contacts to the dams (watering calves). Suckling calves exhibited social contacts preferably to their own mother rather than to the other calves of the group. In most cases the contacts between the calves consisted of play runnings and horning. These calves established the rank order after weaning, i. e. after the ninth month. In the time before weaning the social interactions of the suckling calves exceeded those of the watering calves. Mutual suckling behaviour took place only in the group of the watering calves. Social rank order disputes among calves of the automatically fed group already started in their fourth month. The establishment of ranks was principally determined by age and weight. Mutual suckling behaviour were often observed. It was very often during the time as they were fed by the automatic liquid feeder and it was observed till the 22nd month. The number of social contacts to peers of calves in the age between the 9th and 23rd month was nearly the same. Those mothers that had been raised as suckling calves had more interactions with their own offspring and spent more time with them in comparison to the automatically fed group. The rhythm of behavior of the observation (lightly) day was different between the groups over the full observation period. At the end of the observations in October 1996 the rhythm of behaviour was nearly the same, but not for all specifics. Also, there were differences in the daily sums of feeding, laying and standing. The rearing of calves in groups with their dams fulfills the special social needs of cows and calves. The social potencies of adults improve the rearing of the calves. The young's get the possibility to learn from the adults. This possibility is very important and has a positive influence for rearing of their own offspring. This basic principal is important for the development of rearing methods, for a better biological quality and fulfills the specific requirements of calf-rearing.