Masters onderwerpen (internships) bij Gedragsbiologie

Gedurende de derde jaars cursus Cognitie en Gedrag wordt op een introductie-avond een overzicht van het onderzoek gegeven. Actuele mogelijkheden voor onderwerpen vind je op deze website (Onderwerpen). Voor gedetailleerde inlichtingen omtrent plaatsingsmogelijkheden en aanvangstijden voor masters onderwerpen kan men zich rechtstreeks tot de docenten wenden. Voor de onderwerpen buiten Utrecht kan in de regel een belangrijk deel van de reiskosten vergoed worden.

Onderzoek en Onderwerpen

Bij de Leerstoelgroep Gedragsbiologie wordt onderzoek verricht naar de neurale en cognitieve mechanismen van sociaal gedrag bij dieren. Het onderzoek richt zich met name op sociale cognitie bij primaten en leer- en geheugenprocessen bij zangvogels. Tevens wordt onderzoek verricht naar het gedrag van bijen. Wij onderzoeken onder meer op welke wijze primaten hun posities in het sociale verband reguleren en hoe het communicatieve gedrag, de interactietypen en het stelsel van sociale rollen bijdragen tot de structuur van een sociale groep. Tevens onderzoeken wij middels een combinatie van ethologische en neurobiologische technieken bij zangvogels waar en hoe geheugen is opgeslagen in de hersenen. De verkregen kennis is van belang als model voor de cognitieve en neurale mechanismen van leer- en geheugenprocessen en van sociale cognitie. Er wordt onderzoek verricht in vier diergroepen: zoogdieren, zangvogels, en guppies en zebravissen.

1. ZOOGDIEREN (Actuele Onderwerpmogelijkheden)

Contactpersoon: Dr. E.H.M. Sterck, tel. 253 5405

Bij het onderzoek aan zoogdieren staat de regulatie van sociaal gedrag centraal. Sociaal levende dieren worden geconfronteerd met groepsgenoten die deels overlappende en deels strijdige belangen hebben als het individu zelf. Groepsleven is dus een compromis van coöperatie en competitie. Het gedragssonderzoek richt zich op verschil-lende aspec-ten van dit sociale functioneren. Het gaat daarbij om de vraag hoe dieren met verschillende posities, cognitieve capaciteiten en belangen in de groep (afhankelijk van leeftijd, sekse, bloedverwantschapsrelaties, sociale rang e.d.) hun positie en ge-dragsmogelijkheden in het groepsverband reguleren. Het verloop van sociale processen en de beïnvloedende factoren worden met observationele methodes onderzocht in gevangenschapskolonies (o.a. Universiteit Utre-cht, Burgers' Zoo te Arnhem).

In de makakenkolonie in Utrecht onderzoeken wij tevens de cognitieve mechanismen die ten grondslag liggen aan de instandhouding van de sociale structuur van groepen. D.m.v. een touch-screen opstelling kan het leervermogen en kennis over relaties tussen groepsgenoten van individuen worden bestudeerd. Deze gedragsexperimenten geven, in samenhang met intensieve waarneming van sociale interacties, aan hoe primaten hun cognitieve vermogens aanwenden in sociale situaties. Kunnen zij andere individuen 'bedriegen'? Welke kennis hebben zij over de relaties van anderen? Hoe wordt gedrag strategisch aangewend?

Op grond van bovenstaande onderzoekingen wordt de evolutionaire relatie tussen cognitie en gedrag onderzocht. Mensen hebben een materiële en sociale levenswijze die uniek is in de dierenwereld. Deze wordt in verband gebracht met onze uniek menselijke cognitieve capaciteiten, die wij bezitten dankzij onze sterk vergrootte neocortex. Uitgaande van evolutionaire continuïteit kan verondersteld worden dat voorlopers van menselijke cognitieve capaciteiten bij onze naaste verwanten, de andere primaten, aanwezig zullen zijn. Aangezien primatensoorten verschillen in hun cognitieve capaciteiten en sociale gedrag, zijn zij bij uitstek geschikt voor dit onderzoek.

Daarnaast is het mogelijk deel te nemen aan onderzoek over het gedrag van gezelschapsdieren. Huisdieren spelen een rol van toenemende betekenis, maar ook de daarmee verbonden problemen nemen in om-vang toe (relatie mens &endash; huisdier; gedragsselectie rassen; gedragstest, b.v. voor honden en paarden). Ook wordt onderzoek uitgevoerd om bruikbare maten van welzijn en onwelzijn vast te zetten. In de toegepaste sfeer ligt ook het werk dat bij het grote primatencentrum in Rijswijk plaats vindt: daar zijn apen geresociali-seerd en worden in sociale groepen gehouden. De sociale processen en de veranderingen in het stress-niveau in deze zich ontwikkelende groepen worden bestudeerd.

Ethologische benaderingen vinden meer en meer toepassing binnen de menswetenschappen, o.a. in de psychiatrie. Er is gelegenheid deel te nemen aan humaan-ethologische projecten, i.s.m. de disciplinegroep Kinderpsychiatrie. Dit onderzoek richt zich op de karakterisering van sociale gedragsstoornissen bij kinderen.

Bij het onderzoek aan primaten worden observationele en gedragsexperimentele technieken gebruikt. Bij sommige onderzoekingen kan men desgewenst kennismaken met meer complexe mathematische, modelmatige en statistische methoden.

Bij een aantal van deze onderwerpen bestaat eventueel de mogelijkheid om onderzoek buiten Utrecht te verrichten, in overleg met Dr. Sterck.

2. ZANGVOGELS (Actuele Onderwerpmogelijkheden)

Contactpersoon: prof. dr. J.J. Bolhuis, tel. 253 5401

Vocalisaties hebben een belangrijke functie bij de communicatie tussen soortgenoten in vele soorten zangvogels en niet-zangvogels. Zij kunnen een rol spelen bij de herkenning van soorten en individuen, en bij sexuele selectie, middels partnerkeuze en competitie tussen mannetjes. Zangvogels (Oscines) leren hun liedje van een 'tutor', meestal tijdens een gevoelige periode vroeg in de ontwikkeling. Het leren van vogelzang heeft twee fasen: een geheugen fase en een fase waarin vocaal leren plaatsvindt. Tijdens de geheugen fase wordt het dier geacht een z.g.n. 'template' of geheugen te vormen van het liedje van de vader. Later, tijdens de vocale leer-fase, zal het jonge dier zelf beginnen te vocaliseren, waarbij zijn eigen vocalisaties geleidelijk worden aangepast ('matching') aan de informatie die in het geheugen is opgeslagen. Er is veel bekend over de neurale circuits die betrokken zijn bij vogelzang. Echter, er is opvallend weinig bekend over het neurale substraat voor het leren en geheugen van vocalisaties bij vogels.

Onderzoek aan de ontwikkeling van zang bij een aantal soorten zangvogels heeft geleid tot de suggestie dat er twee hersen-circuits bij het leerproces betrokken zijn, het z.g.n. rostrale circuit (met o.a. de hersengebieden HVC, Area X en LMAN) en het caudale circuit (incl. de gebieden HVC en RA). Het caudale circuit zou betrokken zijn bij de productie van zang, terwijl het rostrale circuit betrokken zou zijn bij zang-acquisitie. Het beeld van twee circuits die betrokken zijn bij zang moest worden bijgesteld toen een aantal onderzoekers aan het begin van de 90-er jaren de techniek van de expressie van immediate early genes (IEG's) ging gebruiken. IEG's komen tot expressie als een cel geactiveerd wordt. IEG's komen veel eerder tot expressie dan 'normale' genen, en kunnen worden gebruikt als een 'marker' voor de activiteit van cellen zoals neuronen. Het verrassende resultaat van dit onderzoek was dat, na blootstelling van zebravinken aan een liedje, er IEG expressie was in hersengebieden (NCM en CMHV) die normaliter niet in verband worden gebracht met zang leren. Later onderzoek met IEG's toonde aan dat er een dissociatie is tussen de hersengebieden die betrokken zijn bij de productie en bij de perceptie van zang. Ons eigen onderzoek heeft aangetoond dat er gelokaliseerde neuronale activatie is in de NCM die correleert met de sterkte van het zang-leren. Het lijkt waarschijnlijk dat de NCM (een deel van) het neurale substraat is voor de opslag van informatie over het tutor-liedje, waarbij de CMHV wellicht een rol speelt bij de representatie van meer complexe eigenschappen van liedjes. Deze resultaten vormen de eerste duidelijke aanwijzing voor de localisatie van het neurale substraat van zang leren.

Het onderzoek richt zich op verschillende aspecten van de neurobiologie van zang leren bij zebravinken en andere zangvogels, o.a.:

Wat zijn de neuroanatomische verbindingen tussen NCM, CMHV en de rest van de voorhersenen? Hiertoe zullen verschillende neuroanatomische tracing methodes worden gebruikt.

Wat is de histologische structuur van NCM en CMHV? Hiertoe kan bijv. met de Golgi kleuringsmethode worden bepaald wat voor type neuronen zich in deze gebieden bevinden en wat het aandeel is van de verschillende typen in de populatie.

Welke hersengebieden zijn betrokken bij auditief leren bij vrouwtjes? Vrouwtjes zebravinken zingen niet, maar kunnen wel een liedje leren herkennen en zullen daar ook de voorkeur aan geven als ze kunnen kiezen tussen het 'tutor' liedje en een onbekend liedje. Middels operante leertaken zal de auditieve voorkeur van vrouwtjes worden gemeten. D.m.v. verschillende technieken zal worden onderzocht welk deel van de hersenen bij dit leerproces betrokken is.

Van welk aspect van de zang van mannetjes is er een neurale representatie in NCM en CMHV? Is informatie over het 'tutor' liedje of over het eigen liedje opgeslagen? Informatie over welk aspect van een liedje is opgeslagen? (bijv. structuur, lengte, bekendheid, soortspecificiteit). Hierbij kunnen liedjes m.b.v. een computer worden veranderd, en het effect van deze veranderingen worden gemeten.

Welke delen van de hersenen zijn betrokken bij het leren van zang bij z.g.n 'open ended learners', zoals de parkiet of de spreeuw? I.t.t. de zebravink (een 'closed learner') kunnen deze vogelsoorten gedurende hun leven steeds nieuwe liedjes leren. Zijn dezelfde hersengebieden hierbij betrokken? Zijn zij ook betrokken bij het leren van arbitraire geluiden, bijv. in een auditieve discriminatietaak?

Bij het onderzoek aan vogelzang worden ook neurobiologische technieken gebruikt. Bij sommige onderzoekingen kan men desgewenst kennismaken met meer complexe mathematische en statistische methoden. De computer speelt bij de registratie en de analyse van gedragsprocessen, rm vocalisaties en bij neuroanatomische beeldverwerking een belangrijke rol.

Bij een aantal van deze onderwerpen bestaat eventueel de mogelijkheid om onderzoek in laboratoria buiten Utrecht te verrichten, in overleg met Prof. Bolhuis.

3. GUPPIES EN ZEBRAVISSEN (Actuele Onderwerpmogelijkheden)

Contactpersonen: dr. S.M. Reader, tel. 253 5406.

See Simon Reader's home pages for general information on research in his team, current student projects, and available internships.

Last updated: 15 April 2009. Click here to report site updates and problems.