Prof. Krahe erforscht die Verhaltensökologie und Neurobiologie elektrischer Süßwasserfische, insbesondere wie diese Tiere unter verändernden Umweltbedingungen (Sauerstoffmangel, Temperaturstress) ihre elektrischen Signale zur Navigation und sozialen Kommunikation anpassen. Aktuell untersucht er mit robotergestützten Experimenten, wie der Messerfisch räumlich strukturierte elektrische Signale erzeugt und nutzt. Seine Arbeiten zeigen, wie Fische physiologisch und morphologisch auf chronische Hypoxie reagieren — Erkenntnisse, die für das Verständnis von Anpassungsfähigkeit in sich verändernden Ökosystemen relevant sind. Die Forschung verbindet Verhaltensbeobachtung, Physiologie und experimentelle Methoden und liefert Grundlagenwissen über Sensorik und Kommunikation in extremen Umgebungen.
🔒 Das System hat 487 mögliche Industrie-Partner gefunden — Firmen, Scores und Begründungen sind nur für eingeloggte Nutzer:innen sichtbar. Anmelden
Prof. Dr. Rüdiger Krahe
HU-FIS-Profil ↗Untersuchung der räumlichen Logik der Produktion elektrischer Signale eines gymnotiformen Messerfischs mit Hilfe interaktiver Roboter-Experimente
university
Förderer: DFG Exzellenzinitiative Cluster Zeitraum: 03/2016 - 10/2017 Projektleitung: Prof. Dr. Rüdiger Krahe
Förderer: DFG Sachbeihilfe Zeitraum: 08/2024 - 07/2027 Projektleitung: Prof. Dr. Rüdiger Krahe
Förderer: DFG Sachbeihilfe Zeitraum: 10/2024 - 09/2027 Projektleitung: M. Sc. Stefan Mucha, Prof. Dr. Rüdiger Krahe
Nature reviews. Neuroscience · DOI
Evolutionary Ecology · DOI
Journal of Neuroscience · DOI
Despite their simple auditory systems, some insect species recognize certain temporal aspects of acoustic stimuli with an acuity equal to that of vertebrates; however, the underlying neural mechanisms and coding schemes are only partially understood. In this study, we analyze the response characteristics of the peripheral auditory system of grasshoppers with special emphasis on the representation of species-specific communication signals. We use both natural calling songs and artificial random stimuli designed to focus on two low-order statistical properties of the songs: their typical time scales and the distribution of their modulation amplitudes. Based on stimulus reconstruction techniques and quantified within an information-theoretic framework, our data show that artificial stimuli with typical time scales of >40 msec can be read from single spike trains with high accuracy. Faster stimulus variations can be reconstructed only for behaviorally relevant amplitude distributions. The highest rates of information transmission (180 bits/sec) and the highest coding efficiencies (40%) are obtained for stimuli that capture both the time scales and amplitude distributions of natural songs. Use of multiple spike trains significantly improves the reconstruction of stimuli that vary on time scales <40 msec or feature amplitude distributions as occur when several grasshopper songs overlap. Signal-to-noise ratios obtained from the reconstructions of natural songs do not exceed those obtained from artificial stimuli with the same low-order statistical properties. We conclude that auditory receptor neurons are optimized to extract both the time scales and the amplitude distribution of natural songs. They are not optimized, however, to extract higher-order statistical properties of the song-specific rhythmic patterns.