Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

 

Wiebke S. Konerding

 

Auditory perception and paw usage in the domestic cat

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-103197

title (ger.)

Auditorische Wahrnehmung und Pfotenverwendung in der Hauskatze

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2013

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/konerdingw_ss13.pdf

abstract (deutsch)

In der vorliegenden Doktorarbeit wurde die manuelle und auditorische Lateralisation der Hauskatze im Hinblick auf aktuelle Hypothesen zur Evolution und Funktionsweise von Händigkeit und Hemisphärenasymmetrien (d.h. Lateralisation) in der Sprachverarbeitung beim Menschen untersucht. Bei der erstmaligen Untersuchung der möglichen Beeinflussung der manuellen Lateralisation durch die Körperhaltung an einem nichtprimaten Säugetier, konnte ich keine Einflüsse durch eine instabilere Körperhaltung auf die Pfotenpräferenz der Katze feststellen. Dieses Ergebnis ist besonders aussagekräftig, da ich feststellen konnte, dass das Greifen in einer vertikal kletternden Körperposition wie erwartet schwieriger für die Tiere war, als das Benutzen der Pfoten am Boden. Somit widersprechen meine Ergebnisse den Erwartungen einer Abhängigkeit der manuellen Lateralisation von der Körperposition, die sich aus der Primatenliteratur ergeben hatten. Basierend auf diesen Daten und im Zusammenhang mit neueren Ergebnissen aus der nichtprimaten Säugetierliteratur wird postuliert, dass die natürliche Fortbewegungsform einer Tierart, die evolutionäre Kraft darstellt, die die manuelle Lateralisation geformt hat. Für die Untersuchung der auditorischen Wahrnehmung der Katze habe ich mich auf einen charakteristischen Säugetierlaut, das Kinderweinen konzentriert. Meine Kollegen und ich konnten zeigen, dass sich der Isolationsruf von Katzenwelpen akustisch unterscheidet, je nachdem, ob sich der Sender in einem niedrigen oder einem hohen Erregungszustand befand. Die gefundenen akustischen Unterschiede ähneln dabei stark den prosodischen Parametern, wie sie bei anderen Säugetieren, einschließlich des Menschen, beschrieben sind. Diese Prosodien in der Stimme der Katzenwelpen erzeugen bei erwachsenen Katzen eine geschlechtsspezifische Anpassung in der Reaktionsstärke auf die Rufe. Dabei reagieren Weibchen stärker auf die Rufe die einen höheren Erregungszustand kodieren, als auf solche, die in einem niedrigen Erregungszustand geäußert wurden. Kater hingegen zeigen keine Verhaltensänderung in Abhängigkeit von dem Erregungszustand des Senders. Vorläufige Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Komplex aus verschiedenen prosodischen Rufparametern (einschließlich der Grundfrequenz) für diese Anpassung der mütterlichen Reaktionsstärke verantwortlich ist. Zudem habe ich die Kopfdrehreaktionen (sogenanntes Kopfdrehparadigma) auf die Rufe der Katzenwelpen untersucht, um eine mögliche auditorische Lateralisation auf Verhaltensebene feststellen zu können. Bei der Untersuchung der Drehreaktionen auf wiederholte Rufwiedergabe, konnte ich keine generelle Links-Rechts-Asymmetrie der Katzen feststellen. Wenn ich jedoch ausschließlich die Drehreaktion auf den jeweils ersten Stimulus untersuchte, zeigten mehr Tiere eine Links- als eine Rechtsdrehung. Diese Asymmetrie auf Gruppenebene war nur für die Rufe signifikant, die einen hohen Erregungszustand kodieren. Diese widersprüchlichen Ergebnisse zur auditorischen Lateralisation auf Gruppenebene habe ich in Bezug auf mögliche Habituationseffekte und/ oder Einflüsse durch den Erregungszustand diskutiert. Zudem nehme ich zu der aktuellen Kritik an dem Kopfdrehparadigma Bezug. Im Hinblick darauf, dass mehrere meiner Ergebnisse auf Geschlechtsunterschiede bei Katzen hindeuteten, diskutiere ich mögliche zugrundeliegende Mechanismen. Basierend auf Berichten aus der Literatur, postuliere ich sowohl organisierende, als auch fluktuierende Veränderungen durch Geschlechtshormone als proximate Einflüsse auf manuelle und auditorische Funktionen der Hauskatze. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Katze ein geeigneter nichtprimater Modellorganismus ist, um weiterführende Untersuchungen der zugrundeliegenden Mechanismen und Prinzipien, sowie der Evolution der menschlichen Händigkeit und Sprach-Lateralisation durchzuführen.

 

abstract (englisch)

The aim of this doctoral thesis was to analyse manual and auditory laterality in the domestic cat with regard to existing hypotheses on the evolution and mechanisms underlying handedness and speech laterality in humans. Assessing for the first time potential influences of postural demand on manual laterality in a non-primate mammal, I revealed that paw preference in domestic cats was not influenced by the body posture during grasping, contrary to what I expected based on the primate literature. These findings were especially meaningful since I confirmed that grasping during supposed higher postural demand while vertical clinging was indeed more difficult for the subjects. The results were discussed based on novel findings on non-human mammals, which indicate that the postural habit of a species might be one evolutionary force, shaping manual laterality in mammals. Focussing on a characteristic mammalian vocalization, the infant cry, my colleagues and I showed that kitten isolation calls are acoustically distinct with regard to the affect intensity (i.e. arousal) of the sender. These acoustic differences are similar to prosodic changes described for human and non-human mammalian vocalizations. The prosodic cues in the voice of kitten calls lead to sex-specific differences in responsiveness in the adult receivers. Thereby, females responded stronger to calls conveying high compared to low affect intensity, whereas males responded similarly to the two call categories. The results indicate that a complex of different prosodic cues (including fundamental frequency) is important for the adjustment of maternal responsiveness. Analysing head turning responses (so called orienting paradigm) to repeated presentations of kitten isolation calls, I did not reveal auditory laterality at the behavioural level. Whereas, assessing only the first playback presentation revealed more left than right turning individuals, which was significant for high affect intensity kitten calls, only. These contradictory results were proposed to be based on habituation processes and/ or induced affect intensity. Additionally, I discussed my findings in the light of the current criticism about the orienting paradigm. Based on the fact that several of my findings indicate sex differences in the domestic cat, I discussed potential mechanisms underlying differences in manual and auditory functions between male and female cats. Considering, what has been described in the literature I assumed potential organizational and fluctuating effects of sex hormones as underlying proximate causes of sex differences reported here. Taking these results together, I conclude that the domestic cat is a valuable non-primate mammalian model species that can help to enhance our knowledge on basic mechanisms and principles underlying the evolution of human handedness and speech laterality.

 

keywords

Katze, Lateralisation, Kommunikation, cat, laterality, communication

kb

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